佐治亚理工学院推出用于机器人的模仿人类视觉的光动力软透镜
佐治亚理工学院，佐治亚州亚特兰大
Coulter BME舒佳教授实验室的研究人员开发的光响应水凝胶软镜片。 （图片来源：佐治亚理工学院）佐治亚理工学院的生物医学工程师团队公布了自适应光学领域的一项突破：一种仿生光驱动软透镜，可以模仿人眼重新聚焦和适应不同光线条件的能力。该研究发表在《科学机器人》上 ，为软机器人、生物医学成像和自主视觉系统开辟了新的可能性。
受人眼对光反应的启发，该研究的主要作者、博士生科里·郑 (Corey Cheng) 表示： Wallace H. Coulter 生物医学工程系的候选人开发了一种使用光激活人造肌肉来控制焦距的镜头系统。当光线照射时，这些肌肉会收缩并拉伸镜头，从而无需电子设备或电池即可进行精确的光学调整。
“人眼在很多方面都非常强大，”郑说。 “它结构紧凑，你可以改变焦点来观察近处或远处的物体，它还能用你的瞳孔保护自己免受光线照射。最重要的是，它具有惊人的分辨率。”
光响应水凝胶软透镜 (PHySL) 完全由柔软的生物安全材料制成，非常适合刚性光学不切实际的应用，例如与组织安全相互作用的软机器人和医疗设备。该设计的核心是热响应水凝胶——一种常见于隐形眼镜等产品中的吸水聚合物——注入石墨烯，将光转化为热量，引发形状变化，充当人造肌肉。此属性允许远程控制镜头，无需电池电源或有线连接。
在实验室测试中，研究人员证明不同的照明模式可以控制镜头的焦距、运动，甚至引起特定的光学像差。这种自适应能力使他们能够捕捉从单个细胞到整个房间的高质量图像。他们的系统在焦距移动范围和分辨率方面的性能可与人眼相媲美。
该团队还推出了一款原型无电子相机，将软镜头与由光激活阀供电的液体成像电路相结合，以控制流体流动，而不是传统的电子光电探测器。这项创新可用于化学驱动或被动软系统，从而增强仿生机器人的自主性。
该研究是与该研究的资深作者 BME 舒佳教授合作进行的。
如需了解更多信息，请联系舒佳：此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。或 此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。 404-894-0290。
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