Позволяют видеть даже с закрытыми глазами: ученые разработали уникальные линзы

Методы улучшения зрения интересуют человечество с давних времен и с развитием современных технологий ученые пытаются обеспечить не просто возможность видеть все идеально – они задались целью открыть "суперзрение". Похоже, что новые контактные линзы вплотную приблизили нас к этому.

Видео дня

Как пишет издание Live Science, изобретение использует наночастицы для поглощения света низкой частоты перед его излучением в видимом спектре. Это позволяет носителям линз видеть инфракрасные волны, которые иным образом являются невидимыми для человеческого глаза. При этом, в отличие от традиционных гаджетов ночного видения, эти носимые устройства не нуждаются в источнике питания. Исследователи описали свою разработку в журнале Cell Press.

"Наше исследование открывает потенциал для неинвазивных носимых устройств, которые могут предоставить людям суперзрение", – сказал старший автор работы Тянь Сюэ, нейробиолог из Университета науки и технологий Китая. "Этот материал имеет много потенциальных применений прямо сейчас. Например, мигающий инфракрасный свет может быть использован для передачи информации в сферах безопасности, спасения, шифрования или борьбы с подделками", – добавил он.

Впервые использованные в ночных боях во время Второй мировой войны, традиционные приборы ночного видения используют электронную трубку усилителя изображения для преобразования видимого света или фотонов ближнего инфракрасного диапазона в электроны. Эти электроны затем направляются на люминесцентный экран, заставляя его светиться зеленым цветом. Но эти устройства обычно требуют источника энергии, что делает их громоздкими. Инфракрасные очки также не могут точно различать свет в инфракрасном диапазоне, особенно на более длинных волнах.

Чтобы создать новые линзы, ученые встроили наночастицы в гибкие, нетоксичные полимеры, которые обычно используются в мягких контактных линзах. Наночастицы, которые состоят из фторида гадолиния натрия, встроенного с люминесцентным иттерием, эрбием и золотом, поглощают фотоны ближнего инфракрасного излучения в диапазоне длин волн от 800 до 1 600 нанометров, прежде чем излучать их в виде видимого света, длиной волн от примерно 380 до 750 нанометров.

Исследователи сначала протестировали свои новые линзы на мышах. Мыши, которые носили такие линзы, предпочитали темные коробки, а не те, что освещены инфракрасным светом. Животные, которые не имели таких линз, не показывали никакого преимущества. Здесь нужно указать, что мыши являются сумеречными животными, которые обычно держатся в темной среде, чтобы избежать хищников. Кроме того, зрачки мышей, носивших линзы, сужались в присутствии источников инфракрасного света, а сканирование мозга показало, что их центры обработки зрения при этом активировались.

Далее команда испытала линзы на людях. Люди могли воспринимать мерцающий инфракрасный свет и определять его направление. Причем такое инфракрасное зрение улучшалось, когда участники исследования закрывали глаза, отметили ученые.

"Это совершенно очевидно: без контактных линз субъект не может ничего видеть, но когда надевает их, то четко видит мерцание инфракрасного света. Мы также обнаружили, что когда субъект закрывает глаза, он еще лучше способен воспринимать эту мерцающую информацию, поскольку ближнеинфракрасный свет проникает через веко эффективнее, чем видимый свет, поэтому есть меньше помех от видимого света", – пояснил Сюэ.

Ученые в рамках своей работы также заменили наночастицы, встроенные в линзы, на модифицированные версии, которые отражали конкретные части ближнего инфракрасного спектра на синий, зеленый и красный цвета. Исследователи предположили, что это изменение может быть использовано для помощи людям с цветной слепотой. "Превращая красный видимый свет в нечто подобное зеленому видимому свету, эта технология может сделать невидимое видимым для людей с цветной слепотой", – сказал Сюэ.

Несмотря на эти обнадеживающие достижения, нужно проделать еще много работы, прежде чем линзы для суперзрения выйдут в массовое производство. Сейчас они улавливают только свет, который проецируется из LED-источников, которые являются чрезвычайно яркими, поэтому ученым нужно будет повысить чувствительность линз, чтобы улавливать свет более низкой интенсивности. Близость линз к сетчаткам также может мешать им выявлять более тонкие детали, поэтому исследователи разработали носимые системы очков для просмотра объектов с более высоким разрешением.

Ранее OBOZ.UA рассказывал, почему внутренние часы человека отстают на 17 минут и чем это может быть опасно – ученые опубликовали объяснение.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.