Un'iride artificiale fabbricata da intelligente, il materiale polimerico controllato dalla luce può reagire alla luce in entrata allo stesso modo dell'occhio umano. L'iride è stata sviluppata dal gruppo di ricerca Smart Photonic Materials del TUT, ed è stato recentemente pubblicato su Materiale avanzato rivista.

L'iride nell'occhio umano è un tessuto che regola la quantità di luce che entra nell'occhio modificando le dimensioni della pupilla. Per di qua, la retina riceve sempre la giusta quantità di luce, garantendo un evento di visione di alta qualità. Il controllo della quantità di luce in ingresso è altrettanto importante per le applicazioni di imaging, come le fotocamere. Però, queste applicazioni richiedono complicati circuiti di controllo e schemi di rilevamento della luce per regolare la quantità di luce in ingresso e produrre immagini di alta qualità. Il gruppo di ricerca Smart Photonic Materials della Tampere University of Technology (TUT) ha sviluppato una soluzione per questo problema:un'iride artificiale che si comporta come l'occhio umano.

"Un'iride autonoma che può regolare indipendentemente la sua forma e le dimensioni della sua apertura in risposta alla quantità di luce in ingresso è una nuova innovazione nel campo dei materiali deformabili alla luce, " dice il capo del gruppo di ricerca, Ricercatore dell'Accademia, Professore Associato (tenore) Arri Priimägi del Laboratorio di Chimica e Bioingegneria del TUT.

I ricercatori di TUT hanno sviluppato l'iride in collaborazione con il dott. Piotr Wasylczyk dell'Università di Varsavia e il dott. Radosław Kaczmarek della Wrocław Medical University. L'iride artificiale è stata realizzata in elastomero a cristalli liquidi fotosensibile. La sua fabbricazione ha utilizzato la cosiddetta tecnologia di fotoallineamento che viene utilizzata anche in alcuni display di telefoni cellulari contemporanei.

"L'iride artificiale assomiglia un po' a una lente a contatto, e il suo centro si apre e si chiude secondo la quantità di luce che lo colpisce, " dice Priimägi.

Applicazioni in oftalmologia?

Secondo Priimägi, ciò che rende significativa questa invenzione è la capacità del dispositivo di funzionare in modo autonomo, privo di fonti di alimentazione o sistemi di rilevamento della luce esterni.

"Questa ricerca è stata ispirata dal dottor Kaczmarek, che è un oftalmologo e prevede il potenziale utilizzo di un dispositivo simile all'iride autoregolante nel trattamento dei difetti dell'iride. La strada per le applicazioni pratiche è lunga, ma il nostro prossimo obiettivo è far funzionare l'iride anche in ambiente acquoso. Un altro obiettivo importante sarà quello di aumentare la sensibilità del dispositivo in modo da farlo reagire a piccoli cambiamenti nella quantità di luce in ingresso. Questi sviluppi saranno i prossimi passi verso possibili applicazioni biomediche, " dice Priimägi.

Come capo del gruppo di ricerca, Priimägi esprime i suoi ringraziamenti ai membri del gruppo, il ricercatore post-dottorato Hao Zeng e il dottorando Owies Wani per i loro importanti contributi al successo della ricerca sull'iride artificiale. Si prevede inoltre che il progetto avvii una collaborazione a lungo termine con il dott. Wasylczyk sulla robotica morbida e sui materiali azionabili con la luce.

All'inizio di questa primavera, il gruppo Smart Photonic Materials ha pubblicato un articolo nel Comunicazioni sulla natura diario relativo a una pinza polimerica azionata dalla luce, somigliante in funzione alla pianta Venus flytrap, in grado di riconoscere autonomamente diversi oggetti e selezionare tra di essi quelli desiderati. La ricerca apre nuove strade nello sviluppo di micro-robot morbidi.