Naukowcy z projektu PHOTOTUNE opublikowali niedawno w czasopiśmie »Advanced Materials«
sprawozdanie, w którym ogłaszają stworzenie sztucznej tęczówki reagującej na światło prawie tak jak ludzkie oko. Do produkcji tęczówki partnerzy projektu wykorzystali technologię fotoporządkowania (stosowaną w niektórych współczesnych wyświetlaczach telefonów komórkowych) w połączeniu z fotoczułymi elastomerami ciekłokrystalicznymi (LCE albo sieci łańcuchów polimerowych).
Cechą wyróżniającą wynalazek jest jego większa autonomiczność w funkcjonowaniu w porównaniu do wcześniejszych dokonań, gdyż nie polega on na zewnętrznych systemach wykrywania światła ani źródłach zasilania. Kierownik grupy badawczej, profesor Arri Priimägi wyjaśnia: „Autonomiczna tęczówka, która jest w stanie niezależnie dostosowywać swój kształt i wielkość otworu w reakcji na ilość padającego światła to innowacja w dziedzinie materiałów światłoodkształcalnych”.
Analizowanie potencjalnych zastosowań biomedycznych
Tęczówka to część gałki ocznej, która kontroluje ilość światła wpadającą do środka oka poprzez zmianę wielkości źrenicy. Zadbanie o to, aby odpowiednia ilość światła dotarła do siatkówki ma kluczowe znaczenie dla widzenia w wysokiej jakości i rozdzielczości. Profesor Priimägi w taki sposób opisuje tę nową technologię: „Sztuczna tęczówką przypomina nieco szkła kontaktowe. Jej środek otwiera się i zamyka odpowiednio do ilości światła, jaka na nią pada”.
Ten sam proces został zastosowany w technologii aparatów fotograficznych. Jednak aparaty opierają się na procesie, który wykorzystuje systemy wykrywania dostosowujące ilość wpadającego światła, które następnie dociera do czujników obrazu w aparatach cyfrowych albo do kliszy w wersjach analogowych, aby stworzyć wysokiej jakości zdjęcia.
Najbardziej oczywistym zastosowaniem tej technologii jest leczenie wad tęczówki, ale naukowcy przyznają, że czeka ich jeszcze wiele pracy nad dopracowywaniem technologii, zanim będzie gotowa do wdrożenia. Profesor Priimägi wyjaśnia dalej: „Naszym kolejnym celem jest doprowadzenie do funkcjonowania tęczówki także w środowisku wodnym. Innym ważnym celem będzie podniesienie czułości urządzenia, aby reagowało na drobne zmiany w ilości wpadającego światła. Te osiągnięcia będą kolejnymi krokami na drodze do możliwych zastosowań biomedycznych”.
Fotonika wpisuje się w zapowiedź epoki „miękkich robotów”
W szerszym ujęciu celem projektu PHOTOTUNE (Tunable Photonic Structures via Photomechanical Actuation) było opracowanie szeregu funkcjonalnych i reagujących na bodźce materiałów na bazie polimerów i ciekłych kryształów, ze szczególnym naciskiem na systemy sterowane światłem. Specyficznym obszarem zainteresowania naukowców jest analiza potencjalnych zastosowań w tak zwanej „miękkiej robotyce”.
W tym roku zespół opublikował już w czasopiśmie »Nature Communications«
sprawozdanie o postępach w pracach nad aktywowanym światłem zaciskiem polimerowym. Naukowcy porównali funkcjonowanie tego urządzenia do muchołówki, gdyż w ramach PHOTOTUNE dążą, za pomocą technologii sterowanej światłem, do osiągnięcia, jak to określają, „działania typu mechanizm zwrotny”. Dzięki temu urządzenie autonomicznie rozpoznaje obiekty, wykazując między innymi zdolność do ich selekcjonowania na podstawie uprzednio ustalonych cech charakterystycznych.
Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS
poleca:
