پژوهشگران مؤسسه فناوری جورجیا نوعی لنز نرم و ژله ای از جنس هیدروژل ساخته اند که برای عملکرد نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارد. این لنز رباتیک توانایی مشاهده جزییاتی بسیار ریز، حتی تارهای روی پای یک مورچه را دارد. این نوع لنز برای نخستین بار ساخته شده و پژوهشگران آن را لنز نرم هیدروژل فوتوریسپانسیو یا PHySL می نامند.

نتایج این پژوهش در اکتبر 2025 و با عنوان لنز نرم رباتیک فوتوریسپانسیو الهام گرفته از زیست در مجله Science Robotics منتشر شده است. به گفته تیم تحقیقاتی، PHySL اختراعی نویدبخش برای آینده محسوب می شود؛ اختراعی که می تواند در ربات های نرم دارای بینایی، ابزارهای پزشکی تطبیقی و فناوری های پوشیدنی هوشمند کاربرد داشته باشد. با توجه به اینکه مطالعات نشان می دهد چشم انسان به تنهایی کیفیت بالایی ندارد و مغز بخش بزرگی از پردازش را انجام می دهد، چنین لنزی می تواند در مواردی که بینایی انسان دچار محدودیت است نقش مکمل ایفا کند.

چالش اصلی در ساخت یک لنز رباتیک نرم، شبیه سازی سیستم بینایی انسان است؛ سیستمی که به ساختارهای انعطاف پذیر و سازگار متکی است. ایجاد موادی که هم عملکردی بالا داشته باشند و هم با محیط زیستی بدن سازگار باشند، معمولاً پیچیده است. اما ماده جدید مورد استفاده در این پروژه بخشی از این مشکل را با تکیه بر نوعی هیدروژل حل کرده که نسبت به نور واکنش نشان می دهد و بدون نیاز به برق یا اجزای مکانیکی می تواند فوکوس خود را تغییر دهد.

در PHySL، لنز بسته به نور ورودی فوکوس خود را تنظیم می کند. تیم تحقیقاتی برای ساخت آن، یک حلقه هیدروژل را حول یک لنز سیلیکون پلیمری قرار داده است. اکسید گرافن موجود در هیدروژل نور را جذب کرده و باعث انقباض یا انبساط آن می شود. این تغییر اندازه، شکل لنز را تغییر داده و امکان فوکوس دقیق روی جزییات بسیار ریز را فراهم می کند.

پژوهشگران حتی پا را فراتر گذاشته اند: آن ها این لنز را در یک سیستم میکروسیالی هیدروژلی قرار داده اند که دارای مجموعه ای از شیرهاست و می تواند از قدرت نور بهره برداری کند. به این ترتیب، نوری که خود لنز برای تنظیم فوکوس استفاده می کند، قادر است یک سیستم دوربین خودمختار را نیز فعال نگه دارد. این تنها نمونه استفاده از انرژی خورشیدی برای کمک به بینایی نیست؛ چرا که یک ایمپلنت چشمی خورشیدی نیز اکنون در درمان برخی بیماری های چشمی نقش دارد.

حوزه رباتیک نرم می تواند کاربردهای گسترده ای برای چنین لنزی داشته باشد. ربات های نرم پیش تر در فیزیوتراپی، جراحی و ابزارهای کمکی پزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند. ماهیت انعطاف پذیر و اسفنجی لنز می تواند آن را برای همکاری با جراحان در عملیات حساس و دقیق مناسب کند؛ به ویژه برای مشاهده با جزییاتی بیشتر از حد توان چشم انسان. ربات های نرم مورد استفاده در عملیات جست وجو و نجات نیز می توانند از بینایی بسیار دقیق این لنز بهره ببرند تا راحت تر بازماندگان را در محیط های دشوار شناسایی کنند.

افزون بر این ها، ربات های نرم در کشاورزی برای رسیدگی به محصولات، در خطوط تولید برای مونتاژ قطعات، و در اکتشافات دریایی برای بررسی محیط هایی که ورود انسان به آن ها خطرناک است حضور دارند. این لنز می تواند در اعماق بسیار زیاد دره های هادال اقیانوس، نقاطی که زندگی در تاریکی مطلق جریان دارد به پژوهشگران کمک کند تا بهتر بفهمند موجودات در این شرایط چگونه زنده می مانند.

پژوهشگران همچنین به کاربری آزمایشگاهی این لنز اشاره کرده اند. PHySL می تواند جایگزین لنزهای سنتی میکروسکوپ ها شود. این لنز توانایی فوکوس روی اجسام تا اندازه چهار میکرومتر را دارد و این آن را به یک ابزار پژوهشی بسیار قدرتمند تبدیل می کند. به نظر می رسد آینده این لنز رباتیک بسیار جذاب باشد و باید دید در سال های پیش رو در چه حوزه هایی تحول ایجاد خواهد کرد.