Дослідники створили унікальні лінзи, які дозволяють спостерігати навколишній світ навіть із закритими очима.

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

Згідно з інформацією від Live Science, новітній винахід використовує наночастинки для поглинання світла з низькою частотою та його подальшого випромінювання у видимій області спектра. Це дозволяє користувачам лінз відстежувати інфрачервоні хвилі, які зазвичай залишаються невидимими для людського ока. На відміну від традиційних пристроїв нічного бачення, ці носимі технології не вимагають джерела живлення. Дослідження було опубліковане в журналі Cell Press.

"Наше дослідження відкриває нові горизонти для неінвазивних носимих технологій, які здатні надати людям надзвичайні можливості зору," - зазначив Тянь Сюе, старший автор роботи та нейробіолог з Університету науки і технологій Китаю. "Цей матеріал має численні перспективи використання вже сьогодні. Наприклад, пульсуюче інфрачервоне світло може бути застосоване для передачі даних у сферах безпеки, порятунку, шифрування або боротьби з підробками," - додав він.

Вперше 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 використовуються в 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 1 600 нанометрів, перш ніж випромінювати їх у вигляді видимого світла, довжиною хвиль від приблизно 380 до 750 нанометрів.

Дослідники спочатку провели експерименти з новими лінзами на мишах. Виявилося, що миші, які носили ці лінзи, віддавали перевагу темряві, обираючи темні коробки замість тих, що освітлювалися інфрачервоним світлом. Тварини без лінз не виявляли жодних уподобань. Варто зазначити, що миші є сутінковими істотами, які зазвичай уникають світлих просторів, прагнучи залишатися в безпечному середовищі, щоб захиститися від хижаків. Дослідження також показало, що зіниці мишей, які використовували лінзи, звужувалися під впливом інфрачервоного світла, а сканування їхнього мозку виявило активність зорових центрів у цей момент.

Наступним етапом дослідження стало тестування лінз на людях. Учасники змогли сприймати мерехтливе інфрачервоне світло та визначати його напрямок. Зазначається, що можливості інфрачервоного зору ставали кращими, коли учасники закривали очі, констатували дослідники.

"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 закриває 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.

У своїй дослідницькій діяльності вчені провели заміну наночастинок, які були інтегровані в лінзи, на їх вдосконалені версії. Ці нові частинки здатні відображати специфічні ділянки ближнього інфрачервоного спектра в синій, зеленій та червоній гамах. Дослідники висловили припущення, що така модифікація може стати корисною для людей з кольоровою сліпотою. "Завдяки перетворенню червоного видимого світла в щось, що нагадує зелене, ця технологія має потенціал зробити невидиме видимим для тих, хто страждає від кольорової сліпоти", - зазначив Сюе.

Попри ціобнадійливі результати, ще залишається багато роботи до того моменту, коли лінзи для суперзору зможуть надійно виходити на ринок. На даний момент вони здатні уловлювати лише світло, яке випромінюється LED-джерелами, що мають високу яскравість. Тому вченим необхідно покращити чутливість лінз, щоб вони могли вловлювати світло з меншою інтенсивністю. Крім того, близьке розташування лінз до сітківки може ускладнювати виявлення тонших деталей. В результаті, дослідники працюють над створенням носимих систем окулярів, які дозволять переглядати об'єкти з більшою роздільною здатністю.

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