Uma equipa do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, desenvolveu uma lente flexível que altera a distância focal usando unicamente a luz incidente. O mecanismo imita o olho humano e funciona sem motores, cabos ou baterias, abrindo caminho para aplicações em dispositivos médicos, sistemas de visão autônomos e robótica de materiais suaves.
O núcleo do avanço está em “músculos” artificiais sensíveis à luz que se contraem ou se expandem para moldar a lente. Quando iluminados, esses músculos reorganizam a superfície óptica, permitindo ajustes contínuos de foco. Nos ensaios de laboratório, diferentes padrões de iluminação possibilitaram controlar tanto a posição focal quanto a introdução intencional de aberrações, recurso valioso em óptica adaptativa.
A lente revelou desempenho comparável ao do olho humano. Imagens de alta resolução foram obtidas em objetos que variavam de células isoladas a ambientes de grande escala, evidenciando alcance focal amplo e fidelidade visual. Segundo os autores, a qualidade das imagens confirma a viabilidade do conceito para câmeras miniaturizadas e equipamentos biomédicos que exigem adaptação rápida a mudanças de luminosidade ou distância.
Princípio de funcionamento
O elemento central do dispositivo é um hidrogel termossensível, polímero utilizado em lentes de contacto por sua elevada absorção de água. Ao ser infundido com flocos de grafeno, o material passa a converter luz em calor. Essa conversão desencadeia a contração do hidrogel, que age como músculo artificial. A variação de temperatura é suficiente para deformar a lente e alterar o percurso dos raios, dispensando componentes eletrônicos.
Por depender apenas de iluminação, a lente pode ser ativada remotamente por feixes de luz ou até pela própria claridade ambiente. A ausência de fios e baterias facilita a integração em robôs flexíveis, especialmente nos casos em que cablagem rígida comprometeria o movimento. Além disso, a estrutura macia e biocompatível do hidrogel torna o conjunto atraente para implantes ou sondas que precisam interagir diretamente com tecidos orgânicos.
Protótipo de câmera sem eletrônica
Para demonstrar a utilidade prática da tecnologia, os investigadores montaram um protótipo de câmera totalmente livre de circuitos eletrônicos. A lente flexível foi combinada a um circuito de formação de imagem em estado líquido, no qual válvulas fotoativas controlam o fluxo de fluido conforme a luz recebida. Esse arranjo desempenha a função de detetor tradicional, mas sem semicondutores, resultando num sistema óptico leve, silencioso e com baixo consumo de energia.
Imagem: Tecnologia e Inovação
A arquitetura proposta pode beneficiar equipamentos passivos que operam em locais de difícil manutenção, como sensores subaquáticos ou dispositivos implantáveis, onde a substituição de baterias é inviável. Em robótica biomimética, a capacidade de focar e captar imagens sem módulos rígidos amplia a autonomia de plataformas maleáveis, permitindo exploração de ambientes apertados ou irregulares.
Perspectivas de uso biomédico
Em medicina, a lente fotossensível pode integrar endoscópios e microscópios de uso interno, oferecendo ajuste dinâmico de foco sem aumentar o diâmetro dos instrumentos. A compatibilidade do hidrogel é um ponto favorável, mas o grafeno ainda requer avaliação aprofundada quanto a possíveis efeitos citotóxicos em longas exposições. Investigações futuras devem concentrar-se em alternativas de nanomateriais ou em encapsulamentos que garantam segurança clínica.
Os autores planeiam explorar a miniaturização adicional do sistema e estudar a sua resposta a diferentes comprimentos de onda, com o objetivo de expandir o espectro de aplicação. Se comprovada a durabilidade em condições reais, a lente movida a luz poderá substituir conjuntos ópticos rígidos em câmeras de consumo, drones e equipamentos industriais, oferecendo foco rápido e silencioso com consumo mínimo de energia.
