Дозволяють бачити навіть із заплющеними очима: вчені розробили унікальні лінзи

Методи поліпшення зору цікавлять людство з давніх-давен, і з розвитком сучасних технологій вчені намагаються забезпечити не просто можливість бачити все ідеально – вони поставили за мету відкрити "суперзір". Схоже, що нові контактні лінзи впритул наблизили нас до цього.

Відео дня

Як пише видання Live Science, винахід використовує наночастинки для поглинання світла низької частоти перед його випромінюванням у видимому спектрі. Це дає змогу користувачам лінз бачити інфрачервоні хвилі, які є невидимими для людського ока. При цьому, на відміну від традиційних гаджетів нічного бачення, ці пристрої-носії не потребують джерела живлення. Дослідники описали свою розробку в журналі Cell Press.

"Наше дослідження відкриває потенціал для неінвазивних носимих пристроїв, які можуть надати людям суперзір", – сказав старший автор роботи Тянь Сюе, нейробіолог з Університету науки і технологій Китаю. "Цей матеріал має багато потенційних застосувань прямо зараз. Наприклад, миготливе інфрачервоне світло може бути використане для передачі інформації у сферах безпеки, порятунку, шифрування або боротьби з підробками", – додав він.

Уперше використані в нічних боях під час Другої світової війни, традиційні прилади нічного бачення використовують електронну трубку підсилювача зображення для перетворення видимого світла або фотонів ближнього інфрачервоного діапазону на електрони. Ці електрони потім спрямовуються на люмінесцентний екран, змушуючи його світитися зеленим. Але ці пристрої зазвичай потребують джерела енергії, що робить їх громіздкими. Інфрачервоні окуляри також не можуть точно розрізняти світло в інфрачервоному діапазоні, особливо на довших хвилях.

Щоб створити нові лінзи, вчені вбудували наночастинки в гнучкі, нетоксичні полімери, які зазвичай використовують у м'яких контактних лінзах. Наночастинки, які складаються з фториду гадолінію натрію, вбудованого з люмінесцентним іттерієм, ербієм і золотом, поглинають фотони ближнього інфрачервоного випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 800 до 1600 нанометрів, перш ніж випромінювати їх у вигляді видимого світла, довжиною хвиль від приблизно 380 до 750 нанометрів.

Дослідники спочатку протестували свої нові лінзи на мишах. Миші, які носили такі лінзи, віддавали перевагу темним коробкам, а не тим, що освітлені інфрачервоним світлом. Тварини, які не мали таких лінз, не показували жодної переваги. Тут потрібно вказати, що миші є сутінковими тваринами, як зазвичай тримаються у темних середовищах, щоб уникнути хижаків. Окрім того, зіниці мишей, що носили лінзи, звужувалися в присутності джерел інфрачервоного світла, а сканування мозку показало, що їхні центри обробки зору при цьому активувалися.

Далі команда випробувала лінзи на людях. Люди могли сприймати мерехтливе інфрачервоне світло і визначати його напрямок. Причому такий інфрачервоний зір поліпшувався, коли учасники дослідження заплющували очі, зазначили вчені.

"Це абсолютно очевидно: без контактних лінз суб'єкт не може нічого бачити, але коли вдягає їх, то чітко бачить мерехтіння інфрачервоного світла. Ми також виявили, що коли суб'єкт заплющує очі, він ще краще здатний сприймати цю мерехтливу інформацію, оскільки близькоінфрачервоне світло проникає через повіку ефективніше, ніж видиме світло, тому є менше перешкод від видимого світла", – пояснив Сюе.

Вчені в межах своєї роботи також замінили наночастинки, вбудовані в лінзи, на модифіковані версії, які відображали конкретні частини ближнього інфрачервоного спектра на синій, зелений і червоний кольори. Дослідники припустили, що ця зміна може бути використана для допомоги людям з колірною сліпотою. "Перетворюючи червоне видиме світло на щось подібне до зеленого видимого світла, ця технологія може зробити невидиме видимим для людей із колірною сліпотою", – сказав Сюе.

Попри ці обнадійливі досягнення, потрібно проробити ще багато роботи, перш ніж лінзи для суперзору вийдуть у масове виробництво. Наразі вони вловлюють лише світло, яке проєктується з LED-джерел, які є надзвичайно яскравими, тому вченим потрібно буде підвищити чутливість лінз, щоб вловлювати світло нижчої інтенсивності. Близькість лінз до сітківок також може заважати їм виявляти тонші деталі, тому дослідники розробили носимі системи окулярів для перегляду об'єктів із вищою роздільною здатністю.

Раніше OBOZ.UA розповідав, чому внутрішній годинник людини відстає на 17 хвилин і чим це може бути небезпечно – вчені опублікували пояснення.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.