Nové kontakty vám umožní vidět infračervené světlo – i se zavřenýma očima
Přímo z sci -fi přeměňují tyto kontaktní čočky infračervené světlo na viditelné světlo, které lidé mohou vidět
Lidé, kteří testovali nový typ kontaktních čoček návrháře, mohli vidět blikající infračervené signály ze světelného zdroje.
Lidé mají nový způsob, jak vidět infračervené světlo, aniž by to bylo nutné neohrabané brýle v noci. Vědci vytvořili první kontaktní čočky, které zprostředkovaly infračervené vidění – a zařízení fungují, i když lidé mají oči zavřené.
Tým za vynálezem, vedený vědci na University of Science and Technology v Číně (USTC) v Hefei, dal čočkám jejich sílu tím, že je naplňoval nanočásticemi, které přeměňují téměř infračervené světlo v rozsahu 800–1 600 nanometrů do rozsahu s kratší vlnovou délkou, a viditelné světlo, které lidé vidí, ve 400–700 nanometrech. Vědci odhadují, že čočky stojí kolem 200 USD za pár.
Technologie, která byla Podrobně v buňce 22. května„Je neuvěřitelně v pohodě, stejně jako něco z sci-fi filmu,“ říká Xiaomin Li, chemik na Fudan University v Šanghaji v Číně. Otevře se „nové možnosti pro pochopení světa kolem nás“, dodává.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Výhody a nevýhody
Blízko infračervené světlo sedí těsně mimo rozsah vlnových délek, které lidé obvykle mohou detekovat. Některá zvířata mohou snímat infračervené světlo, i když pravděpodobně ne dostatečně dobře, aby vytvořily obrázky.
Brýle nočních vizí umožňují lidem vidět infračervené záření, ale jsou objemné a vyžadují, aby fungoval zdroj energie. Nové čočky se těmto omezením vyhýbají a zároveň nabízejí bohatší, vícebarevné infračervené obrázky, které brýle v noci, které pracují v monochromatickém zeleném měřítku, obvykle ne.
Čočky však mají své vlastní nedostatky. Protože vestavěné nanočástice rozptylují světlo, obrázky, které čočky vytvářejí, jsou rozmazané. Tým to částečně opravil tím, že technologii vložil do brýlí s dalšími čočkami, které přesměrují světlo. Navíc, na rozdíl od brýlí nočních vizí, které zesilují světlo pro detekci infračervených signálů na nízké úrovni, umožňují čočkám uživatelům vidět pouze intenzivní infračervené signály, jako jsou ty emitované diody emitujícími světly (LED).
Z těchto důvodů si někteří kritici nemyslí, že se čočky ukážou užitečné. „Nemohu myslet na žádnou aplikaci, která by nebyla zásadně jednodušší u infračervených brýlí,“ říká Glen Jeffery, neurovědec na University College London, který se specializuje na zdraví očí. „Evoluce se tomu vyhnula z dobrého důvodu.“
Autoři se však domnívají, že jejich čočky mohou být dále optimalizovány a předvídají několik možných využití pro vynález. Například nositelé by byli schopni číst proti-soustředěné značky, které vyzařují infračervené vlnové délky, ale jsou jinak pro lidské oko neviditelné, říká spoluautor Yuqian MA, neurovědec v USTC.
LI, který se do práce nezúčastnil, nabízí další možnost: čočky mohou nosit lékaři provádějící blízké infračervené chirurgii fluorescence, aby přímo detekovali a odstraňovali rakovinné léze „bez spoléhání se na objemné tradiční vybavení“.
„Vzrušující okamžik“
Aby vytvořili kontaktní čočky, vědci postavili předchozí výzkum ve kterém oni poskytl myši infračervené vidění injekcí nanočástic do sítnic zvířat. Tentokrát zaujali méně invazivní přístup a přidali nanočástice vyrobené z kovů vzácných země, včetně Ytterbia a Erbia do polévky polymerních stavebních bloků, aby vytvořily měkké čočky, a poté je testovaly z hlediska bezpečnosti.
Hlavní výzvou, jak říká MA, bylo zabalit dostatek nanočástic do čoček, aby přeměnil dostatečné infračervené světlo na detekovatelné viditelné světlo, přičemž jinak nezměnil optické vlastnosti čoček, včetně jejich průhlednosti.
Testy u myší ukázaly, že zvířata, která nosí čočky, měla tendenci vybírat tmavou krabici, která byla považována za „bezpečné“ nad jedním osvětlením infračerveným světlem, zatímco myši bez čoček nevykazovaly žádnou preferenci pro žádnou krabici. Lidé, kteří nosí čočky, viděli blikající infračervené světlo z LED dostatečně dobře, aby si vyzvedli signály Morse kódu a cítili, ze kterého směru pocházejí signály. Výkon čoček se dokonce zlepšil, když účastníci zavřeli oči, protože blízké infračervené světlo snadno proniká do víček, zatímco viditelné světlo, které by mohlo zasahovat do tvorby obrazu, tak činí v menší míře.
„Svědčí o tom, že lidé nosí kontaktní čočky a úspěšně vidět infračervené záblesky, bylo nepochybně vzrušujícím okamžikem,“ říká Ma.
Tým nyní plánuje najít způsoby, jak napěchovat více nanočástic do čoček, a doufá, že vyvine částice, které mohou převést světlo s vyšší účinností, a zlepšit citlivost technologie. „Překonali jsme fyziologická omezení lidské vidění, jako by otevírali zbrusu nové okno na svět,“ říká Ma.
Tento článek je reprodukován se svolením a byl poprvé publikováno 22. května 2025.
