5 Ağustos 2006 Bilim adamları UW-Madison "akıllı" minyatür insan yapımı objektifi geliştirdik şeklini ve odak uzaklığı değiştirebilecek bir böceğin göz kadar aynı şekilde. Fiziksel, kimyasal veya biyolojik uyaranlara ve yol benzer actuate mercek fonksiyonuna cevap hidrojeller dahil sıvı mikromercekten hiçbir mekanik veya elektrik bileşenleri vardır kaslar göz kontrolü . objektif bir atılım ve birçok uygulama için düşük maliyetli mikrosistemlerin yol açabilir.
lens fikri geldi Hongrui Jiang o sineğin gözüne baktığı zaman - o harici kontrol olmadan artı sonsuza eksi sonsuzdan odak uzunluğunu adapte böylece "akıllı" bir küçücük lensi yapmak için bir yol gördüm. Fiziksel, kimyasal veya biyolojik uyaranlara ve actuate objektif fonksiyonu cevap hidrojeller birleştirilerek, bu sıvı mikro lensler lab-on-a-chip teknolojilerini, optik görüntüleme, tıbbi teşhis ve biyo-optik mikroakışkan sistemleri geliştirmek olabilir. Jiang elektrik ve bilgisayar mühendisliği University of Wisconsin-Madison yardımcı doçent, David Beebe , biyomedikal mühendisliği profesörü; Liang Dong, doktora sonrası araştırmacı; ve Abhishek Agarwal, bir doktora öğrencisi, Nature dergisinin 3 Ağustos sayısında teknolojiyi tanımlamak. Bu boyutta - milimetrenin yaklaşık kadar mikron yüzlerce - değişken odak uzaklığına sahip objektifler yeni değildir; Ancak, mevcut mikro lensler çalışması için harici kontrol sistemleri gerektirir, Beebe diyor. "Yerel çevreye özerk bir şekilde cevap yeteneği, yeni ve benzersiz" diyor.
Bir laboratuar-on-a-chip bir ortamda, örneğin, bir araştırmacı, küçük bir sıvı örneğinde potansiyel olarak tehlikeli bir kimyasal veya biyolojik maddeyi tespit etmek için gerekebilir. Mikroçipler üzerinde geleneksel sensörler kullanılarak bu tür işler için bir seçenektir - ama sıvı çevre genellikle elektronik tür değildir, Jiang diyor. Kalın, jellylike polimerler - - önemli hidrojeller orasıdır. Araştırmacılar melodi bir hidrojel sıcaklık ve pH dahil hemen hemen her uyaran parametresi, duyarlı olmak olabilir, Jiang diyor. Yani hidrojel ilgi özünü "algılayan" olarak, bu programlı reaksiyonu ile yanıt verir. "Biz çalıştırma kuvveti sağlamak için hidrojel kullanın," diyor. Bir su-yağ arayüz hidrojel duvarlı bir su dolu borunun üstünde bulunan kendi grubunun merceğini oluşturur. Tüpün üstü açık ya da diyafram, ince bir polimerdir. Araştırmacılar, onları hidrofilik ya da suda çeken oluşturma, açıklık duvarları ve alt bir yüzey muamelesi uygulanan. Onları hidrofobik yapmak ya da su-itici, açıklığın üst kısmında başka bir yüzey muamelesi uygulanan. Hidrofilik ve hidrofobik kenarları buluştuğu, su-yağ objektif güvence altına alınmıştır, ya da yerinde, tutturulmuş.
Ne zaman bir maddeye tepki olarak hidrojel şişer, tüp içinde su yukarı çıkıntı ve objektif farklı olur; ne zaman hidrojel sözleşmelerinde, tüp içinde su aşağı yay ve objektif yakınsak olur. "Daha küçük odak uzaklığı, yakınsanız bakabilirsiniz," Jiang diyor. Onlar optik sinyalleri almak için araştırmacılar sağlayacak, çünkü lensler yeni algılama yöntemleri yol açabilir, diyor. Araştırmacılar floresan gibi, ışık yoğunluğunu ölçmek veya çevresel değişiklikleri izlemek için bir mikroakışkan kanal boyunca çeşitli noktalarda lensleri yer verebilir. "Biz de elektronik olarak bağlanarak düşündüm - yani, hidrojel kontrol etmek elektrotlar kullanarak," Beebe diyor. "O zaman kateter ucunda lensleri yerini gibi, görüntüleme uygulamaları sürü düşünebiliriz." Bir dizide kümelenmiş, lensler de birleştirici desen yararlanmak ve daha fazla veri ile bunları sağlamak için araştırmacılar sağlayabilir, diyor.