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Des chercheurs du projet PHOTOTUNE ont récemment publié dans la revue Advanced Materials une étude annonçant la création d'un iris artificiel capable de réagir à la lumière d'une façon très similaire à l'œil humain. Pour fabriquer cet iris, ils ont exploité une technique de photoalignement (également utilisée pour les écrans de certains téléphones mobiles) en conjonction avec des élastomères à cristaux liquides sensibles à la lumière (LCE ou réseaux de chaînes polymères).
Ce qui distingue cette invention, c'est sa capacité à fonctionner de façon plus autonome que les réalisations précédentes, car elle ne dépend pas de systèmes de détection de lumière ou de sources d'alimentation externes. Selon le professeur agrégé Arri Priimägi, responsable du groupe de recherche, "un iris autonome pouvant ajuster de façon indépendante sa forme et la taille de son ouverture en réponse à la quantité de lumière entrante est une innovation dans le domaine des matériaux déformables par la lumière."
Explorer les applications biomédicales potentielles
L'iris est un tissu oculaire qui contrôle la quantité de lumière arrivant dans l'œil en agissant sur la taille de la pupille de l'œil. Pour bénéficier d'une vision de bonne qualité et d'une bonne définition, il est essentiel que la rétine reçoive la bonne quantité de lumière. Comme l'indique le professeur Priimägi, "L'iris artificiel ressemble un peu à une lentille de contact et son centre s'ouvre et se referme en fonction de la quantité de lumière qui vient le frapper."Le même procédé est exploité par les appareils photo. Mais les appareils photo utilisent des systèmes de détection de lumière pour ajuster l'intensité de la lumière entrante. Celle-ci frappe ensuite le capteur d'image des appareils numériques ou la pellicule des appareils analogiques, ce qui permet de produire des images de haute qualité.
L'application médicale la plus évidente de ce dispositif concerne le traitement des défauts de l'iris, mais les chercheurs reconnaissent qu'il reste beaucoup de travail pour affiner la technologie avant de pouvoir la mettre en service. Comme l'explique le professeur agrégé Priimägi "Notre prochain objectif est de permettre à l'iris de fonctionner aussi en milieu aqueux. Un autre objectif important consistera à augmenter la sensibilité du dispositif afin qu'il réagisse à de plus petites variations de la quantité de lumière entrante. Ces développements seront les prochaines étapes vers d'éventuelles applications biomédicales."
La photonique annonce l'ère des "robots mous"
Plus largement, le projet PHOTOTUNE (Tunable Photonic Structures via Photomechanical Actuation) a été mis en place pour développer une série de matériaux à base de polymères et de cristaux liquides, fonctionnels et réagissant aux stimuli, avec un accent particulier sur les systèmes contrôlables par la lumière. Les chercheurs s'intéressent en particulier à l'exploration des applications potentielles dans le domaine de la "robotique molle".Plus tôt dans l'année, l'équipe a publié dans la revue Nature Communications une étude concernant leurs travaux pour développer un dispositif de préhension en polymère activé par la lumière. Ils ont comparé le fonctionnement de ce dispositif à celui d'une dionée attrape-mouche, l'utilisation de leur technologie commandée par la lumière réalisant ce qu'ils appellent un "actionnement par rétroaction". Le dispositif peut ainsi reconnaître les objets de façon autonome et sélectionner des objets en fonction de caractéristiques prédéterminées.
Pour plus d'informations voir:
- page web du projet sur CORDIS
- Self-Regulating Iris Based on Light-Actuated Liquid Crystal Elastomer
- A light-driven artificial flytrap
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