En konstgjord iris tillverkad av intelligent, ljusstyrt polymermaterial kan reagera på inkommande ljus på samma sätt som det mänskliga ögat. Irisen utvecklades av forskargruppen Smart Photonic Materials från TUT, och det publicerades nyligen i Avancerade material tidning.

Iris i det mänskliga ögat är en vävnad som reglerar mängden ljus som kommer in i ögat genom att ändra pupillens storlek. Den här vägen, näthinnan får alltid rätt mängd ljus, säkerställa en högkvalitativ visionhändelse. Att kontrollera mängden inkommande ljus är lika viktigt för avbildningsprogram, som kameror. Dock, dessa applikationer kräver komplicerade styrkretsar och ljussensorer för att justera mängden inkommande ljus och producera bilder av hög kvalitet. Forskargruppen Smart Photonic Materials från Tammerfors tekniska universitet (TUT) har utvecklat en lösning för detta problem:en konstgjord iris som fungerar som det mänskliga ögat.

"En autonom iris som självständigt kan anpassa sin form och storleken på bländaren som svar på mängden inkommande ljus är en ny innovation inom området ljusdeformerbara material, säger chefen för forskargruppen, Akademiforskare, Docent (fastighetsspår) Arri Priimägi från TUT:s laboratorium för kemi och bioingenjör.

TUT:s forskare utvecklade iris i samarbete med Dr Piotr Wasylczyk från Warszawas universitet och Dr Radosław Kaczmarek från Wrocław Medical University. Den konstgjorda irisen tillverkades av ljuskänslig flytande kristallelastomer. Tillverkningen använde den så kallade fotojusteringstekniken som också används i vissa moderna mobiltelefonskärmar.

"Den konstgjorda irisen ser lite ut som en kontaktlins, och dess centrum öppnas och stängs i enlighet med mängden ljus som träffar det, Säger Priimägi.

Applikationer inom oftalmologi?

Enligt Priimägi, det som gör denna uppfinning betydande är enhetens förmåga att fungera autonomt, fri från strömkällor eller externa ljusdetekteringssystem.

"Denna forskning är inspirerad av Dr Kaczmarek, som är en ögonläkare och förutser potentiell användning för en självreglerande irisliknande anordning vid behandling av irisdefekter. Vägen till praktiska tillämpningar är lång, men vårt nästa mål är att få iris att fungera även i vattenhaltig miljö. Ett annat viktigt mål är att öka enhetens känslighet för att få den att reagera på mindre förändringar i mängden inkommande ljus. Denna utveckling kommer att vara nästa steg mot möjliga biomedicinska tillämpningar, Säger Priimägi.

Som chef för forskargruppen, Priimägi tackar gruppmedlemmarna Postdoktor Hao Zeng och doktorand Owies Wani för deras viktiga bidrag till framgången med konstgjord irisforskning. Projektet förväntas också starta ett långsiktigt samarbete med Dr Wasylczyk om mjuk robotik och lättaktiverbara material.

Tidigare i vår, gruppen Smart Photonic Materials publicerade ett papper i Naturkommunikation journal om en ljusdriven polymergrepp, som i funktion liknar Venus flytrap -växt, som oberoende kan känna igen olika objekt och välja de önskade bland dem. Forskningen öppnar nya platser för utveckling av mjuka mikrorobotar.