Bilim insanları, dışarıdan bir güç kaynağına ihtiyaç duymadan ışığa tepki vererek otomatik olarak odaklanabilen, son derece güçlü ve yumuşak dokulu robotik bir 'göz' geliştirdi. Bu robotik lens, bir karıncanın bacağındaki kılı veya bir polen tanesinin loblarını ayırt edebilecek kadar hassas.
Bu lens, elektronik veya batarya gerektirmeyen, güçlü görüş yeteneklerine sahip "yumuşak" robotların geliştirilmesine öncülük edebilir. Yumuşak robotik, insan vücuduyla bütünleşebilen giyilebilir teknolojilerden engebeli arazilerde veya tehlikeli ortamlarda çalışabilen otonom cihazlara kadar geniş bir uygulama yelpazesine sahip. Geleneksel elektrikle çalışan robotlar, dünyayı görmek için sert sensörler ve elektronik bileşenler kullanıyor.
Ancak araştırmacılar, daha yumuşak, esnek ve belki de elektrik kullanmayan robotlar söz konusu olduğunda, bu robotlarla algılama işleminin nasıl yapılacağını yeniden düşünmek gerektiğini belirtiyor.
Geliştirilen lens, suyu tutabilen ve salabilen bir polimer ağı içeren, yani hidrojeli adı verilen bir malzemeden yapılıyor. Bu özellik, hidrojelin daha sıvımsı ve daha katımsı durumlar arasında hareket etmesini sağlıyor. Bu özel durumda, hidrojel ısındığında su salarak küçülüyor ve soğuduğunda su emerek şişiyor.
Araştırmacılar, bir silikon polimer lensin etrafına bir halka şeklinde hidrojel yerleştirerek göz benzeri bir tasarım oluşturdular. Bu mekanik yapının insan gözünün konfigürasyonuna benzediği ifade ediliyor.
Hidrojel, ışığı emen koyu renkli küçük grafen oksit parçacıklarıyla zenginleştirildi. Güneş ışığı yoğunluğundaki bir ışık grafen okside çarptığında, parçacıklar ısınıyor ve hidrojeli ısıtıyor. Isınan hidrojel küçülerek lensi geriyor ve odaklanmasını sağlıyor. Işık kaynağı kaldırıldığında ise hidrojel şişiyor ve lens üzerindeki gerilimi azaltıyor. Bu hidrojel, görünür spektrumdaki ışığa tepki veriyor.
Yeni yayımlanan bir bilimsel makalede, araştırmacılar bu lensin geleneksel bir ışık mikroskobundaki cam lens yerine kullanılarak çok küçük detayların ayırt edilebildiğini ortaya koydu. Örneğin, lens bir kenenin pençeleri arasındaki 4 mikrometre boşluğu, 5 mikrometre çapındaki mantar filamentlerini ve bir karıncanın bacağındaki 9 mikrometre uzunluğundaki kılları görüntüleyebiliyor.
Daha da heyecan verici olanı, araştırmacıların şu anda bu lensi aynı tepkisel hidrojelle yapılmış bir mikroakışkan vana sistemine entegre etmeleri. Bu, görüntüyü oluşturmak için kullanılan ışığın, aynı zamanda akıllı ve otonom bir kamera sistemini çalıştırmak için de kullanılabileceği anlamına geliyor.
Hidrojelin uyarlanabilirliği sayesinde, lensin insan gözünün algılayabileceğinin çok ötesinde 'görebilmesi' mümkün olabilir. Örneğin, kamuflajlı nesneleri algılama yeteneği olan bir kedinin dikey gözünü taklit edebilir veya bir mürekkep balığının insanlardan farklı renkleri görmesini sağlayan W şeklindeki ağ tabakasını kopyalayabilir.
Araştırmacılar, lensi gerçekten benzersiz şekillerde kontrol edebildiklerini belirtiyor.
