Контактні лінзи з «нічним баченням» дозволять бачити в інфрачервоному діапазоні — навіть із заплющеними очима

Науковці створили контактні лінзи, які надають можливість бачити в темряві завдяки здатності вловлювати інфрачервоне світло — і це без потреби в електроживленні чи громіздкому обладнанні. Дослідження, опубліковане 22 травня в журналі Cell Press, демонструє прорив у галузі носимих оптичних технологій.

Нові лінзи створено з м’яких, гнучких і нетоксичних полімерів — таких, які вже використовуються в звичайних контактних лінзах. Але головна інновація — це наночастинки з фториду гадолінію, леговані ітербієм, ербієм і золотом. Вони поглинають інфрачервоне світло в діапазоні 800–1600 нанометрів, невидиме для людського ока, і випромінюють його у видимому спектрі (380–750 нанометрів).

Це дозволяє людині бачити інфрачервоне світло, наче звичайне — подібно до того, як працюють прилади нічного бачення, але без енергоспоживання.

Перші експерименти провели на мишах: тварини з лінзами обирали темні коробки замість освітлених інфрачервоним світлом, що вказує на здатність сприймати його. Також їхні зіниці стискалися у відповідь на інфрачервоні джерела, а сканування мозку показало активацію зорової кори.

Наступним кроком було випробування на людях. Учасники експерименту змогли бачити мерехтіння інфрачервоного світла й визначати його напрямок. Найцікавіше, що ця здатність покращувалась із заплющеними очима — інфрачервоне світло краще проходить крізь повіки, ніж видиме, і менше зазнає перешкод.

Дослідники вже експериментують з модифікованими наночастинками, які переводять різні частини інфрачервоного спектра у різні видимі кольори — синій, зелений і червоний. Це відкриває шлях до потенційного лікування дальтонізму. Наприклад, перетворення червоного світла на зелений може дозволити кольоросліпим людям побачити те, що раніше було невидимим для них.

Окрім медичних застосувань, технологія має потенціал у сферах безпеки, рятувальних операцій, шифрування та боротьби з підробками. Інфрачервоне світло може бути використано для передачі зашифрованої інформації, яку видно лише через спеціальні лінзи.

Попри значні досягнення, технологія ще не готова до масового використання. Лінзи поки що ефективні лише з яскравими джерелами інфрачервоного світла, як-от світлодіоди. Тому науковці працюють над підвищенням чутливості лінз до слабших сигналів. Крім того, оскільки лінзи розташовані близько до сітківки, вони не можуть передавати дрібні деталі. Для вирішення цієї проблеми команда створила додаткову окулярну систему з вищою роздільною здатністю.