佐治亚理工发布光驱动软透镜:仿生人眼赋能软体机器人视觉
无电池、无电路、全软材质:光响应水凝胶透镜实现类人眼自适应聚焦
佐治亚理工Wallace H. Coulter生物医学工程系Shu Jia教授团队在《Science Robotics》发表突破性成果:光驱动软透镜(PHySL)模拟人眼瞳孔调节与聚焦机制,仅用光激活人工肌肉控制焦距,无需电子器件或电池。
仿生设计核心:石墨烯掺杂热响应水凝胶
透镜核心为热响应水凝胶(隐形眼镜同类材料)掺杂石墨烯。光照→石墨烯光热转换→水凝胶形变→人工肌肉收缩/拉伸透镜→焦距精准调节。全软生物相容材料构建,适配软体机器人、医疗器械等刚性光学不适用场景。
实验验证:性能媲美人眼
- 不同照明模式可控制焦距、运动及光学像差
- 成像范围覆盖单细胞至整个房间
- 焦距调节范围与分辨率均可与人眼媲美
无电子相机原型:液态成像电路+光控阀
团队集成软透镜与液基成像电路,利用光激活阀门控制流体流动替代电子光电探测器,实现全被动、化学驱动的自主成像系统,为仿生软体机器人提供全新感知范式。
应用前景
软体机器人视觉、生物医学成像(内窥镜/植入式)、自主导航系统、极端环境监测。无供电需求特别适合长期部署、生物组织交互等场景。
传感器