3 hours ago
1
Lensa lunak yang terinspirasi oleh mata manusia ini berfokus pada gambar kecil Kubus Rubik. Lensa lunak yang dapat diatur ini memungkinkan lensa untuk ditekuk dan dibengkokkan tanpa kerusakan.(Doc Corey Zheng)
MATA robotik yang lembut ini dapat fokus secara otomatis sebagai respons terhadap cahaya, tanpa memerlukan daya eksternal. Lensa robotik yang sangat kuat ini cukup sensitif untuk membedakan bulu-bulu di kaki semut atau cuping serbuk sari.
Lensa ini dapat menghadirkan robot "lunak" dengan penglihatan tajam yang tidak memerlukan perangkat elektronik atau baterai untuk beroperasi.
Robotika lunak dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari teknologi yang dapat dikenakan yang dapat terintegrasi dengan tubuh manusia hingga perangkat otonom yang dapat beroperasi di medan yang tidak rata atau ruang berbahaya, kata penulis utama studi Corey Zheng, seorang mahasiswa doktoral di bidang teknik biomedis di Georgia Institute of Technology. Robot konvensional bertenaga listrik menggunakan sensor dan perangkat elektronik yang kaku untuk melihat dunia.
Namun, "jika Anda melihat robot yang lebih lembut, lebih lentur, dan mungkin tidak menggunakan listrik, maka Anda harus memikirkan bagaimana cara melakukan penginderaan dengan robot-robot ini," ujar Zheng kepada Live Science.
Wujud cair ke wujud padat. Dalam hal ini, hidrogel bereaksi terhadap panas dengan melepaskan air dan menyusut saat dipanaskan, serta menyerap air dan mengembang saat didinginkan.
Para peneliti membuat cincin hidrogel di sekitar lensa polimer silikon, menempatkan desain mirip mata dalam bingkai yang lebih besar. Struktur mekanisnya mirip dengan konfigurasi mata manusia, ujar Zheng.
Hidrogel ini tertanam partikel-partikel kecil grafena oksida, yang berwarna gelap dan menyerap cahaya. Ketika cahaya dengan intensitas setara sinar matahari mengenai grafena oksida, partikel-partikel tersebut memanas dan menghangatkan hidrogel, yang kemudian menyusut dan meregang, menarik lensa untuk memfokuskannya. Ketika sumber cahaya dihilangkan, hidrogel mengembang dan melepaskan tegangan pada lensa. Hidrogel bereaksi terhadap cahaya di seluruh spektrum tampak.
Dalam makalah baru yang diterbitkan hari ini (22 Oktober) di jurnal Science Robotics, Zheng dan pembimbing doktoralnya, Shu Jia, seorang insinyur biomedis di Georgia Tech, menemukan bahwa lensa ini dapat digunakan sebagai pengganti lensa kaca pada mikroskop cahaya konvensional untuk membedakan detail-detail kecil. Misalnya, lensa ini dapat mencitrakan celah 4 mikrometer di antara cakar kutu, melihat filamen jamur 5 mikrometer, dan mendeteksi tunggul 9 mikrometer pada kaki semut.
Yang lebih menarik, kata Zheng, para peneliti kini mengintegrasikan lensa tersebut ke dalam sistem katup mikrofluida yang terbuat dari hidrogel responsif yang sama. Artinya, cahaya yang digunakan untuk menghasilkan gambar juga dapat berfungsi untuk menggerakkan sistem kamera cerdas dan otonom, ujar Zheng.
Dan karena hidrogelnya adaptif, lensanya mungkin dapat "melihat" jauh melampaui apa yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Misalnya, lensa ini mungkin dapat meniru kemampuan mata vertikal kucing untuk mendeteksi objek yang tersamarkan, atau meniru retina sotong berbentuk W yang aneh, yang memungkinkannya melihat warna yang tidak dapat dilihat manusia.
"Kami sebenarnya dapat mengendalikan lensa dengan cara yang sangat unik," kata Zheng.
Sumber: LiveScience
