Ojo de gel que se contrae con la luz y ve indefinidamente: enfoque automático sin baterías, precisión de microscopio y sin cables. Los robots ya ven.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia crearon un ojo artificial, que puede enfocarse por sí mismo reaccionando a la luz —sin baterías, cables ni electrónica. El mecanismo funciona gracias a un hidrogel flexible, que se contrae o se expande con los cambios de temperatura, ajustando así la lente. Este sistema podría servir de base para robots blandos y dispositivos portátiles, donde las cámaras convencionales son demasiado voluminosas o sensibles a las condiciones externas. El sensor reacciona incluso a una iluminación débil y es capaz de distinguir detalles muy pequeños —hasta pelos en la pata de una hormiga o partículas microscópicas de polen.

El dispositivo se basa en una lente transparente de polímero, rodeada por un anillo de hidrogel y fijada en un marco en miniatura. En cuanto al principio de funcionamiento, la estructura recuerda al ojo humano: al cambiar la iluminación, el anillo contrae y relaja la lente para ajustar el enfoque. El hidrogel está formado por una fina malla de cadenas poliméricas que retienen agua y reaccionan a la temperatura. Cuando el material se calienta, pierde humedad y disminuye su volumen; al enfriarse, absorbe líquido y aumenta.

Para que el material responda a la luz, los investigadores añadieron partículas de óxido de grafeno. Este relleno oscuro absorbe la radiación y calienta el hidrogel, que a su vez se contrae y deforma ligeramente la lente de polímero. Como resultado, el sistema se enfoca automáticamente cuando hay mucha luz y vuelve a su posición inicial cuando la iluminación disminuye. Todo el proceso ocurre sin electrónica: la luz no solo ilumina el objeto, sino que también controla el enfoque.

El equipo comprobó la precisión de la nueva lente colocándola en lugar del objetivo de vidrio de un microscopio común. Las pruebas mostraron que distingue detalles de apenas unos micrómetros. Por ejemplo, los científicos pudieron ver una separación de unos cuatro micrómetros entre las garras de un ácaro, hifas de hongos de cinco micrómetros de grosor y pelos individuales en la pata de una hormiga de alrededor de nueve micrómetros.

Actualmente los investigadores están desarrollando un sistema más complejo en el que la lente se combina con microcanales y válvulas hechas del mismo material. En este caso, la luz controla no solo el enfoque, sino también el movimiento del líquido dentro del mecanismo microscópico. Es decir, el mismo rayo proporciona la imagen y, al mismo tiempo, sirve como fuente de energía.

El material puede ajustarse para diferentes tareas modificando la composición del hidrogel, la cantidad de óxido de grafeno o el grosor del anillo. Gracias a esto, la lente puede responder a distintos rangos de luz e imitar la visión de animales. Por ejemplo, la rendija vertical de la pupila de un gato, que ayuda a distinguir formas camufladas, o la compleja retina de la sepia, que permite ver tonalidades inaccesibles al ojo humano.