Вчені створили матеріал, який має низку унікальних характеристик. Це свого роду сплав гідрогелю і силікону, який може керовано і швидко змінювати свої розміри і фізичні характеристики. Одним із застосувань нового матеріалу може бути машинний зір з простим фокусуванням масивів м’яких лінз аж до розміщення очей на поверхні шкіри роботів.
Головною проблемою при створенні адаптивного матеріалу на основі гідрогелю і силікону стало відторгнення одного від іншого. Розробки довго не могли знайти спосіб міцно прив’язати гідрогель до силіконової основи. Фізикам довелося кликати на допомогу хіміків. Міждисциплінарна команда вчених змогла підібрати рецепт для правильного змішання інгредієнтів і умов полімеризації, щоб полімерні ланцюжки гідрогелю стали продовженням полімерних ланцюжків силікону, для чого підійшли певні сполуки літію і подальша обробка ультрафіолетом.
На основі нового матеріалу було створено масиви мікролінз, подібно до фасеточних очей комах. Здатність матеріалу лінз змінювати свої властивості виявилася зручною для реалізації системи фокусування. Що цікаво, в процесі фокусування лінзи практично не змінювали свою форму. Зміна фокусної відстані відбувалася в процесі зміни щільності лінз, що змінювало кут заломлення світла. Домогтися ж зміни щільності матеріалу гідрогелевих лінз виявилося досить просто – для цього їх нагріли до температури близько 80 °C за допомогою рідини, що проходить через капіляри в лінзах.
На виході вчені отримали масиви мікролінз із регульованим фокусуванням на гнучкій підкладці. Такими масивами можна буде покривати шкіру м’яких роботів, щоб допомогти їм орієнтуватися в просторі без складної системи бінокулярного зору. Роботам не доведеться крутити головою. Вони бачитимуть шкірою на 360°. Автомобілям з автопілотом це теж стане в пригоді, щоб краще сприймати дорожню обстановку.
Але і це не все. Подібний адаптований матеріал можна буде використовувати в біології для культивування безлічі видів живих тканин. Тим більше, що гідрогелева основа сьогодні є базовою для подібних робіт. Нарешті, в перспективі можна буде створювати предмети на виріст, які зростали б і змінювали свою форму разом зі зростанням їхніх власників. Цьому може бути безліч застосувань, багато з яких поки що навіть не спадають на думку. Але це захопливе майбутнє, впевнені винахідники.
Читайте також:
Leave a Reply