Analog kameraların biyolojik gözlerle kıyaslandığında oldukça yavaş ve hantal olduğunu bilmeyen yok. SLR kameralar, özellikle de zoom lens takılı olanlar, ağır ve odak ayarlarıyla uğraşması zahmetli cihazlar olarak öne çıkıyor. Dijital SLR’ler daha hızlı olsa da, insan gözünün saatte binlerce kez gerçekleştirdiği ince ve otomatik odak değişimlerini taklit edemiyor. Geleneksel lensler sert ve hacimli olduklarından, odak ayarı için öne ve arkaya hareket ettirilmek zorunda kalıyor. Oysa doğa, biz insanlara küçük, yumuşak ve esnek gözler vermiş. Şimdi ise bilim insanları, bizim gözlerimize benzer bir tasarımı robotlara getiriyor. Robotlarda devrim yaratabilir
Georgia Tech’ten Corey Zheng ve Shu Jia, robotlardaki görüş sorununu çözmek amacıyla foto-duyarlı hidrojel yumuşak lens (PHySL) geliştirdi. PHySL, insan gözündeki siliyer kaslardan ilham alıyor ve geleneksel kırılgan, sert lens ve mekanizmaların yerine su bazlı hidrojel polimerleri kullanıyor. Lens, teleskopik hareketle değil, sıkışarak ve esneyerek odak ayarını yapabiliyor. Yani burada da bizlere benziyor.
PHySL’nin en dikkat çekici özelliği ayarlamalar için elektronik sinyallere ihtiyaç duymaması. Lens, ışığa doğrudan yanıt veriyor ve farklı bölgelere uygulanan aydınlatmayla odak uzunluğu hassas bir şekilde kontrol edilebiliyor. PHySL, dinamik bir hidrojel aktüatörünü kullanarak optik enerjiyi kendi kendine yönetiyor ve tamamen optik kontrol ile odak değişimi sağlıyor. Sert materyallere veda eden bu yaklaşım, lensi daha esnek, dayanıklı ve özellikle canlılarla temas eden ortamlarda daha güvenli hale getiriyor. Yeni nesil yumuşak robotlar (soft robotic), sert gözler kullanan metalik robotlardan farklı olarak çevreye zarar vermeden çalışmak zorunda. PHySL’nin biyomimetik tasarımı yumuşak, düşük güçlü ve özerk yapısıyla cerrahi endoskoplar ve hassas nesneleri taşıyan robotik kollar için ideal. Esnek yapısı sayesinde, yumuşak robotlar sert robotların geçemeyeceği veya zarar göreceği alanlarda rahatlıkla hareket edebiliyor. Bu özellikler, cilt benzeri sensörler veya hidrojel kaplı implantlar gibi giyilebilir ve iç cihazlar için de büyük avantaj sağlıyor çünkü bu materyaller kırılmadan ve çevreyi kesmeden hareket edebiliyor.
İleri çalışmalar da başladı
PHySL, daha önceki yumuşak lens tasarımlarının karşılaştığı sorunları da ortadan kaldırıyor. Geleneksel yumuşak lensler genellikle sıvı dolu boşluklar veya elektronik aktüatörler gerektirirken PHySL tamamen ışıkla tetiklenerek elektronik ve kablolama ihtiyacını ortadan kaldırıyor.
Zheng ve Jia, çalışmayı daha da ileriye taşıyarak ışığa daha hızlı tepki veren ve daha güçlü kasılma sağlayan yeni hidrojel türleri üzerinde çalışıyor. Ayrıca elektroniksiz bir kamera prototipi geliştirerek PHySL ile ışığa duyarlı mikroakışkan bir çipi birleştirdi. Bu teknoloji, gelecekte elektronik gerektirmeyen robotik görme sistemlerinde kullanılabilecek.
