Δεν είναι επιστημονική φαντασία: Διαφανείς υπέρυθροι φακοί επαφής σας επιτρέπουν να βλέπετε στο σκοτάδι- Λειτουργούν και με κλειστά μάτια
Μοιάζει με κάτι βγαλμένο από ταινία επιστημονικής φαντασίας. Ωστόσο, επιστήμονες ανέπτυξαν φακούς επαφής που επιτρέπουν στους ανθρώπους να βλέπουν στο σκοτάδι. Σε αντίθεση με τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, αυτοί οι φακοί δεν απαιτούν πηγή ενέργειας και επιτρέπουν στον χρήστη να αντιλαμβάνεται ένα εύρος υπέρυθρων μηκών κύματος.
Και — σε μια επιπλέον φουτουριστική ανατροπή — λειτουργούν ακόμη καλύτερα όταν οι χρήστες έχουν τα μάτια τους κλειστά.
Οι ερευνητές λένε ότι οι φακοί επαφής θα μπορούσαν να δώσουν στους ανθρώπους «υπερόραση».
«Η έρευνά μας ανοίγει τη δυνατότητα για μη επεμβατικές φορητές συσκευές που να προσφέρουν υπερόραση στους ανθρώπους», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας καθηγητής Tian Xue από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας.
«Υπάρχουν πολλές πιθανές εφαρμογές άμεσα για αυτό το υλικό. Για παράδειγμα, ένα αναβοσβήνον υπέρυθρο φως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για μετάδοση πληροφοριών σε περιβάλλοντα ασφάλειας, διάσωσης, κρυπτογράφησης ή αποτροπής παραχάραξης».
Οι άνθρωποι μπορούν να δουν ένα εύρος φωτεινών κυμάτων που ονομάζεται φάσμα ορατού φωτός, το οποίο εκτείνεται περίπου από τα 380 έως τα 700 νανόμετρα.
Η τεχνολογία των φακών επαφής χρησιμοποιεί νανοσωματίδια που απορροφούν φως που δεν μπορούμε να δούμε και το μετατρέπουν σε μήκη κύματος που είναι ορατά.
Αυτά τα νανοσωματίδια επιτρέπουν ειδικά την ανίχνευση «εγγύς υπέρυθρου φωτός», το οποίο κυμαίνεται από 800 έως 1600 νανόμετρα – ακριβώς πέρα από αυτό που μπορούν να δουν τα ανθρώπινα μάτια.
Η ερευνητική ομάδα είχε ήδη δείξει ότι αυτά τα νανοσωματίδια επιτρέπουν την υπέρυθρη όραση σε ποντίκια όταν εγχύονται στον αμφιβληστροειδή, αλλά ήθελαν να σχεδιάσουν μια λιγότερο επεμβατική επιλογή.
Για να δημιουργήσουν τους φακούς επαφής, συνδύασαν τα νανοσωματίδια με εύκαμπτα, μη τοξικά πολυμερή που χρησιμοποιούνται στους συνηθισμένους μαλακούς φακούς επαφής.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι οι φακοί επέτρεπαν σε ανθρώπους να ανιχνεύουν με ακρίβεια αναβοσβήνοντα υπέρυθρα σήματα τύπου μορς σε απόλυτο σκοτάδι.
Μπορούσαν ακόμη και να βλέπουν καλύτερα με τα μάτια κλειστά, καθώς αυτό απέκλειε οποιαδήποτε παρεμβολή από το φως του ορατού φάσματος.
«Είναι απολύτως ξεκάθαρο: χωρίς τους φακούς, ο συμμετέχων δεν βλέπει τίποτα· με τους φακούς, βλέπει καθαρά το αναβόσβημα του υπέρυθρου φωτός», δήλωσε ο καθηγητής Xue.
«Διαπιστώσαμε επίσης ότι όταν ο συμμετέχων έχει τα μάτια του κλειστά, λαμβάνει ακόμη καλύτερα αυτή την πληροφορία. Αυτό συμβαίνει επειδή το εγγύς υπέρυθρο φως διαπερνά το βλέφαρο πιο αποτελεσματικά από το ορατό φως, οπότε υπάρχει λιγότερη παρεμβολή».
Μια επιπλέον προσαρμογή στους φακούς επέτρεψε στα νανοσωματίδια να κωδικοποιούν με χρώμα διαφορετικά μήκη κύματος υπέρυθρου φωτός.
Για παράδειγμα, τα μήκη κύματος των 980 νανόμετρων μετατράπηκαν σε μπλε φως, των 808 νανόμετρων σε πράσινο φως και των 1.532 νανόμετρων σε κόκκινο φως.
Αυτό επέτρεψε στους χρήστες να αντιλαμβάνονται περισσότερες λεπτομέρειες σε ό,τι έβλεπαν.
Θα μπορούσε επίσης – κάποια μέρα – να βοηθήσει τους αχρωματοψικούς να βλέπουν μήκη κύματος που αλλιώς δεν θα μπορούσαν να εντοπίσουν, είπαν οι ερευνητές.
«Με τη μετατροπή του κόκκινου ορατού φωτός σε κάτι όπως το πράσινο ορατό φως, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να κάνει το αόρατο ορατό για τους αχρωματοψικούς», είπε ο καθηγητής Xue.
Προς το παρόν, οι φακοί επαφής μπορούν να ανιχνεύουν μόνο υπέρυθρη ακτινοβολία που προβάλλεται από πηγή φωτός LED, αλλά οι ερευνητές εργάζονται για να αυξήσουν την ευαισθησία των νανοσωματιδίων ώστε να μπορούν να ανιχνεύουν χαμηλότερα επίπεδα υπέρυθρου φωτός.
«Στο μέλλον, συνεργαζόμενοι με ειδικούς σε υλικά και οπτική, ελπίζουμε να κατασκευάσουμε φακούς επαφής με μεγαλύτερη ακρίβεια χωρικής ανάλυσης και υψηλότερη ευαισθησία», δήλωσε ο καθηγητής Xue.
Στο επιστημονικό περιοδικό Cell, η ομάδα έγραψε:
«Το φως παίζει ιδιαίτερα ουσιαστικό ρόλο στη μεταφορά μεγάλου μέρους της εξωτερικής πληροφορίας που επιτρέπει στους ζωντανούς οργανισμούς να κατανοούν τον κόσμο.
»Ωστόσο, τα θηλαστικά μπορούν να αντιληφθούν μόνο ένα μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ως ορατό φως.
»Αυτό σημαίνει ότι πάνω από το μισό της ηλιακής ενέργειας, που υπάρχει ως υπέρυθρο φως, παραμένει αόρατο για τα θηλαστικά.
»Παρουσιάζουμε φορετούς φακούς επαφής υπέρυθρης ανόδου μετατροπής με κατάλληλες οπτικές ιδιότητες… ευκαμψία και βιοσυμβατότητα.
»Άνθρωποι που φορούν τους φακούς μπόρεσαν να ανιχνεύσουν με ακρίβεια χρονικές πληροφορίες υπέρυθρης ακτινοβολίας, όπως τον κώδικα μορς, και να διακρίνουν υπέρυθρες εικόνες προτύπων.
»Ενδιαφέρον είναι ότι τα άτομα με αυτούς τους φακούς επέδειξαν καλύτερη διάκριση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από το ορατό φως όταν είχαν τα μάτια τους κλειστά».
