光で制御される柔軟レンズでロボットに視覚を(A Flexible Lens Controlled By Light-Activated Artificial Muscles Promises to Let Soft Machines See)

2025-10-22 ジョージア工科大学

ジョージア工科大学生体医工学科の研究チームは、光で作動する人工筋肉によって焦点を調整できる柔軟レンズ「PHySL(Photo-responsive Hydrogel Soft Lens)」を開発した。水系ポリマー(ハイドロゲル)を用いたこのレンズは、光照射によって局所的に収縮し、焦点距離を可変化できる。従来のカメラや人工視覚装置が必要とする剛性レンズや電源を不要にし、ソフトロボットや医療用デバイスへの応用を可能にする。PHySLは破損しにくく、体組織に似た柔軟性を持つため、生体との安全な接触が可能。今後は刺激応答性ハイドロゲルの改良により反応速度と出力を高め、電子回路を使わないソフトロボットの「視覚器官」として発展させる予定である。

光で制御される柔軟レンズでロボットに視覚を(A Flexible Lens Controlled By Light-Activated Artificial Muscles Promises to Let Soft Machines See)
This variable-focus soft lens, shown viewing a Rubik’s Cube, can flex and twist without being damaged. Corey Zheng/Georgia Institute of Technology

<関連情報>

生物に着想を得た光応答性ソフトロボットレンズ Bioinspired photoresponsive soft robotic lens

Corey Zheng and Shu Jia
Science Robotics  Published:22 Oct 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/scirobotics.adw8905

Abstract

Vision is a critical sensory function for humans, animals, and engineered systems, enabling environmental perception essential for imaging and autonomous operation. Although bioinspired, tunable optical systems have advanced adaptability and performance, challenges remain in achieving biocompatibility, robust yet flexible construction, and specialized multifunctionality. Here, we present a photoresponsive hydrogel soft lens (PHySL) that combines optical tunability, an all-solid configuration, and high resolution. PHySL leverages a dynamic hydrogel actuator that autonomously harnesses optical energy, enabling substantial focal tuning through all-optical control. Beyond mimicking biological vision, the system achieves advanced functionalities, including focus control, wavefront engineering, and optical steering by responding to spatiotemporal light stimuli. PHySL highlights the potential of optically powered soft robotics applied in soft vision systems, autonomous soft robots, adaptive medical devices, and next-generation wearable systems.

0109ロボット
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