Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα μάτι ρομπότ με καλύτερη όραση από τους ανθρώπους

Ο τομέας της μαλακής ρομποτικής δημιουργεί ρομπότ κατασκευασμένα από υλικά όπως ελαστικό, καουτσούκ σιλικόνης ή τζελ με σκοπό τη συνεργασία με ανθρώπους. Εξαιρετικά ευέλικτο και συχνά χωρίς τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που είναι στάνταρ στα μεταλλικά κατασκευασμένα παραδοσιακά ρομπότ σας. Τώρα, μια νέα εφεύρεση στοχεύει να ενισχύσει ακόμη περισσότερο τις δυνατότητες του πεδίου της μαλακής ρομποτικής με ένα ισχυρό ρομποτικό «μάτι».

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια δημιούργησαν έναν σκληροτράχηλο φακό κατασκευασμένο από υδρογέλη που δεν απαιτεί εξωτερική πηγή ενέργειας για να λειτουργήσει. Αυτός ο ρομποτικός φακός έχει εξαιρετικά καλή όραση, ικανός να δει ακόμη και μικρές λεπτομέρειες όπως τρίχες στο πόδι ενός μυρμηγκιού. Ο τύπος φακού που χρησιμοποιεί αυτό το μάτι είναι ολοκαίνουργιος και οι ερευνητές τον αναφέρουν ως φωτοανταποκρινόμενος μαλακός φακός υδρογέλης (PHySL).

Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Επιστήμη Ρομποτικής περιοδικό τον Οκτώβριο του 2025 με τίτλο “Bioinspired photoresponsive soft robotic lens.” Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το PHySL είναι μια πολλά υποσχόμενη εφεύρεση για το μέλλον. Έχει δυνατότητες αξιοποίησης για μαλακά ρομπότ που βλέπουν, προσαρμοστικά ιατρικά εργαλεία και έξυπνες φορητές συσκευές. Δεδομένου ότι μια μελέτη έδειξε ότι τα ανθρώπινα μάτια δεν είναι τόσο καλά όσο ελπίζουμε, επειδή ο εγκέφαλός μας κάνει μεγάλο μέρος της άρσης βαρών, οι εφαρμογές για αυτόν τον φακό θα μπορούσαν να καλύψουν τα κενά όπου η ανθρώπινη όραση είναι αναξιόπιστη.

Η δημοσίευση συζητά ότι η πρόκληση της κατασκευής ενός μαλακού ρομποτικού φακού είναι ότι η ανθρώπινη όραση εξαρτάται από ευέλικτα, προσαρμόσιμα οπτικά συστήματα. Επομένως, είναι δύσκολο να δημιουργηθούν υλικά που να είναι τόσο υψηλής απόδοσης όσο και βιοσυμβατά. Αυτός ο νέος τύπος υλικού, ωστόσο, λύνει μέρος αυτού του προβλήματος χρησιμοποιώντας μια ειδική υδρογέλη που αντιδρά στο φως, επιτρέποντάς της να αλλάξει εστίαση χωρίς να χρειάζεται ηλεκτρική ενέργεια ή μηχανικά μέρη.

Το PHySL μπορεί να αλλάξει την εστίασή του με βάση το εισερχόμενο φως. Για να δημιουργήσει αυτή την καινοτομία, η ερευνητική ομάδα δημιούργησε έναν δακτύλιο υδρογέλης γύρω από έναν φακό πολυμερούς πυριτίου. Το οξείδιο του γραφενίου μέσα στην υδρογέλη απορροφά το φως, επιτρέποντάς του να διογκωθεί ή να συρρικνωθεί. Καθώς το κάνει, μπορεί να αλλάξει το σχήμα και την εστίαση του φακού για να δει τις μικροσκοπικές λεπτομέρειες με ευκρίνεια.

Οι ερευνητές πήγαν αυτή την τεχνολογία ένα βήμα παραπέρα. Το έχουν εισαγάγει σε ένα μικρορευστο σύστημα υδρογέλης με βαλβίδες με σκοπό να αξιοποιήσουν τη δύναμη του φωτός. Τώρα, το φως που χρησιμοποιεί ήδη ο φακός μπορεί επίσης να τροφοδοτήσει ένα αυτόνομο σύστημα κάμερας. Αυτό δεν είναι το μόνο πρόβλημα όρασης που επιλύει η ηλιακή ενέργεια, καθώς ένα εμφύτευμα ματιών με ηλιακή ενέργεια βοηθάει άτομα με οφθαλμικές παθήσεις.

Το πεδίο μαλακής ρομποτικής θα μπορούσε ενδεχομένως να έχει πολλαπλούς σκοπούς για έναν ισχυρό φακό όπως αυτός. Τα μαλακά ρομπότ ήδη βοηθούν στον ιατρικό τομέα με φυσικοθεραπεία και χειρουργικές επεμβάσεις. Η στριμωγμένη φύση του φακού θα μπορούσε να τον κάνει τέλειο για να εργάζεστε μαζί με χειρουργούς, χρησιμοποιώντας την εξαιρετικά λεπτομερή όρασή του για να βοηθήσει με εξαιρετικά περίπλοκες διαδικασίες. Τα μαλακά ρομπότ που εργάζονται σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης μπορούν σίγουρα να επωφεληθούν από καλύτερη όραση από ό,τι έχουν οι άνθρωποι για να εντοπίσουν τους επιζώντες.

Υπάρχουν και άλλα πεδία στα οποία η μαλακή ρομποτική είναι ενσωματωμένη στα οποία, θεωρητικά, αυτό το PHySL θα μπορούσε να βελτιώσει. Τα μαλακά ρομπότ εργάζονται ήδη σε φάρμες για να βοηθήσουν στις καλλιέργειες, εργάζονται σε περιβάλλοντα παραγωγής συναρμολογώντας προϊόντα και εξερευνούν τα βάθη των ωκεανών όπου δεν είναι ασφαλές να πάνε οι άνθρωποι. Ίσως θα μπορούσε ακόμη και να ωφελήσει την έρευνα στις τάφρους του ωκεανού για να βοηθήσει στη μελέτη του πώς η ζωή στον πυθμένα του ωκεανού επιβιώνει με τον ήλιο.

Οι ερευνητές βλέπουν επίσης έναν εργαστηριακό σκοπό για το PHySL. Αυτός ο φακός υδρογέλης θα μπορούσε να αντικαταστήσει τους παραδοσιακούς φακούς μικροσκοπίου. Με τις εξαιρετικά ισχυρές του ικανότητες εστίασης, μπορούσε να δει αντικείμενα με λεπτομέρεια που είναι τόσο μικρά όσο τέσσερα μικρόμετρα. Το μέλλον φαίνεται ενδιαφέρον για αυτόν τον ρομποτικό φακό. Θα είναι συναρπαστικό να δούμε σε τι θα χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς τα επόμενα χρόνια.