Schéma et photographie de l'installation du système. Crédit: Matériaux fonctionnels avancés (2019). DOI :10.1002/adfm.201903762
Les chercheurs font l'actualité cette semaine en raison de leur lentille biomimétique souple. Clignez des yeux deux fois et vous voyez les choses de plus près. L'élastomère souple activé agit pour augmenter la distance focale.
Leur article est intitulé "A Biomimetic Soft Lens Controlled by Electrooculographic Signal, Robotique douce, dans Matériaux fonctionnels avancés par Yang Wang, Sheng Xu, Liwu Liu, Jinrong Li.
Ils ont décrit leur travail en ayant développé la lentille robotique.
Le chemin Mécanique populaire le voit, ces lentilles sont en fait des robots mous. Daisy Hernandez a déclaré lundi que les lentilles de contact utilisent le signal électrooculographique naturellement produit par nos yeux pour effectuer des tâches de zoom avant et arrière.
L'électrooculographie est une technique d'enregistrement des mouvements oculaires. En discutant de cet article, E&T a noté que « l'électrooculographie est couramment utilisée pour évaluer la fonction optique et éclairer les diagnostics, mais a également été utilisé comme entrée informatique pour l'interface cerveau-ordinateur de Neural Impulse Actuator, et pour animer des détails de personnages de films basés sur des performances réelles."
Le globe oculaire humain est électrique, a déclaré Leah Crane dans Nouveau scientifique , avec "un potentiel électrique constant entre son avant et son arrière, même lorsque vos yeux sont fermés ou dans l'obscurité totale. Lorsque vous déplacez vos yeux pour regarder autour de vous ou cligner des yeux, le mouvement du potentiel électrique peut être mesuré."
E&T expliqué "Lorsque la lentille de contact détecte les signaux associés à certains mouvements, sa distance focale se déplace par l'actionnement de différentes régions de films minces d'élastomère dans un processus inspiré des mécanismes biologiques de la plupart des yeux de mammifères (y compris les yeux humains). Cela permet au porteur de zoomer et dézoomer en utilisant de simples mouvements oculaires."
Fabienne Lang dans Ingénierie intéressante a déclaré que les chercheurs ont mesuré les signaux électrooculographiques créés par les mouvements oculaires - "regardez, vers le bas, la gauche, droit, cligner, double clignotement -", puis a fabriqué une lentille biomimétique souple répondant à ces mouvements.
Les auteurs ont élaboré une interface entre l'homme et une lentille souple biomimétique. Ceci permet le contrôle de la lentille par des signaux électrooculographiques. Ils ont expliqué comment "Déclenché par un double clignotement, la lentille peut être commutée d'un mode de vision de près à un mode de vision de loin en raison du changement de distance focale." Dans chaque mode, la lentille peut se déplacer suivant la direction des mouvements oculaires.
Comment ça marche :des électrodes sont réparties sur les contacts pour agir comme des muscles. Ceux-ci sont constitués de couches de polymère électroactif conçues pour se dilater lorsqu'elles reçoivent un signal électrique de l'œil, dit Hernandez.
Qu'est-ce qui les a poussés à suivre cette ligne de recherche? Leur titre fait référence à une lentille souple biomimétique. (Biomimétique, mentionné nature.com , est « un domaine interdisciplinaire dans lequel les principes de l'ingénierie, la chimie et la biologie sont appliquées à la synthèse des matériaux, des systèmes synthétiques ou des machines dont les fonctions imitent les processus biologiques.")
Les auteurs ont parlé de l'inspiration de l'œil humain. Inspiré par le mouvement et le réglage de la distance focale du globe oculaire des êtres humains et des mammifères, ils ont dit, ils ont conçu une nouvelle lentille souple et accordable en utilisant des films DE (élastomère diélectrique).
La lentille souple était principalement composée de films polymères électroactifs. Le changement de la distance focale et du mouvement de la lentille souple ressemblait à ceux des yeux humains, obtenu par l'actionnement induit par le potentiel électrique des films DE.
Ingénierie intéressante a fait remarquer que les chercheurs avaient un objectif au-delà de divertir les curieux. "Malgré le fait que c'est chouette, " les scientifiques espéraient que cela aiderait les prothèses visuelles, lunettes réglables, et la robotique télécommandée.
Avancer, "Le système développé dans la présente étude a le potentiel d'être utilisé dans les prothèses visuelles, lunettes réglables, et la robotique télécommandée à l'avenir, ", ont déclaré les auteurs.
Andrew Liszewski dans Gizmodo souligné, cependant, qu'il y avait "beaucoup de raffinement nécessaires avant que les porteurs de lunettes envisagent même de passer à une lentille de contact offrant une telle fonctionnalité. Peu d'entre nous sont prêts à se promener avec des électrodes collées sur tout le visage, un raffinement considérable serait donc nécessaire pour tenter d'intégrer toute l'électronique requise dans l'objectif lui-même. Cela nécessitera des percées majeures de la part d'entreprises disposant de nombreux financements à consacrer à la R&D, toutefois."
Ce ne serait pas la première fois que des recherches sont menées sur des lentilles de contact utilisées à des fins de contrôle. Précédemment, mentionné E&T , des scientifiques de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ont présenté une lentille de contact qui permet au porteur de zoomer et dézoomer lorsqu'il cligne de l'œil. Il y avait un petit ensemble de miroirs en aluminium disposés en anneau autour du centre de l'objectif. Des lunettes spéciales étaient nécessaires dans cette configuration pour basculer entre les vues standard et zoomées.
"Pour basculer entre les vues agrandies et normales, les lentilles doivent être portées avec une paire de lunettes électroniques. Un clin d'œil avec un œil fait passer les lunettes à un filtre polarisé qui dirige la lumière vers la partie télescopique des verres. Un clin d'œil avec l'autre œil rétablit le réglage pour laisser passer la lumière normalement, " mentionné Nouveau scientifique en 2015.
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