Az új kontaktlencsék infravörös látást biztosítanak csukott szemmel is

Az infravörös szemüvegek kora lejárt, helyüket olyan kontaktlencsék vették át, amelyek a szemünk számára túl hosszú hullámhosszúságú sugarakat láthatóvá teszik, miközben a normál fényt átengedik. Figyelemre méltó, hogy nincs szükségük áramforrásra, és kissé hátborzongató módon egerek számára is gyártják őket.

Az éjjellátó szemüvegek azon a tényen alapulnak, hogy az élőlények és sok gép olyan hullámhosszúságú hőt bocsátanak ki, amelyet az emberi szem nem képes érzékelni. Ezeket a hullámhosszúságokat befogva és az emberi látótávolságon belül fotonokat kibocsátva a szemüvegek lehetővé teszik, hogy sötétben is lássunk, legalábbis sok fontos célt megkülönböztessünk.

Az új kontaktlencsék ugyanazt teszik, de mivel sokkal kisebb méretben működnek, nem kell magunkkal cipelni a nehéz felszerelést. Ráadásul, mivel az optikai hullámhosszon nagyon átlátszóak, a viselőik normál esetben is látnak, és egyúttal látják a módosított infravörös jeleket is. Ez a kombináció potenciálisan elég zavaró lehet, de senki sem mondta, hogy a szuperképességek könnyűek.

Sok anyag képes elnyelni az elektromágneses sugárzást a spektrum egy részében, és hosszabb hullámhosszon kibocsátani. Ezért sok emlős szőre, és sok más dolog, fekete fényben világít; az ultraibolya sugárzás átalakul a számunkra látható keskeny fénytartományba.

Az ellenkező irányú átalakulás, az úgynevezett felkonverzió, sokkal nehezebb, mivel minden kibocsátott foton több energiát tartalmaz, mint az elnyelt fotonok. Tian Csüe, a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem munkatársa szerint vizsgálatuk megnyitja a lehetőséget a nem invazív, szuperlátást biztosító eszközök előtt. Mint hozzátette, anyaguknak számos potenciális alkalmazása lehet, többek között az információátvitelben, számol be az IFLScience.

A hagyományos éjjellátó szemüvegek a második világháborúban jelentek meg, ezek elektronikus képfokozó csöveket használnak. A közeli infravörös fotonokat elektronokká alakítják, majd ezen elektronokat egy lumineszcens, zölden világító képernyőre irányítják. Az eszközök hátránya, hogy általában energiaforrásokra szorulnak, emellett nem képesek az infravörös tartomány minden hullámhosszát megkülönböztetni.

Az új lencsékhez nanorészecskéket ágyaztak be rugalmas, nem mérgező polimerekbe. A lumineszcens itterbiumot, erbiumot és aranyat tartalmazó nátrium-gadolínium-fluorid részecskék elnyerik a 800–1600 nanométeres hullámhosszúságú közeli infravörös fotonokat, látható fényt bocsátva ki.

A kutatók először egereken tesztelték a fejlesztést, a lencséket viselő állatok pedig a dobozokat részesítették előnyben az infravörös fényben megvilágítottakkal szemben. Az eszközt nem hordó példányok nem mutattak preferenciát. A lencsével ellátott egyedek pupillái emellett infravörös fényforrások jelenlétében összehúzódtak, és az agyi vizsgálatok azt mutatták, hogy vizuális feldolgozó központjuk aktív volt.

A következő lépésben emberekkel is kipróbáltatták a lencséket, amelyek segítségével az alanyok érzékelték a villódzó infravörös fényt, és meg tudták állapítani annak irányát. A kutatók szerint ez az infravörös látás még jobb volt, amikor a résztvevők becsukták a szemüket.

A tudósok a lencsékbe ágyazott nanorészecskéket módosítva olyan változatokat is létrehoztak, amelyek a közeli infravörös spektrum meghatározott, látható részeit kék, zöld és piros színre alakították. A csapat szerint ez a módosítás segíthet a színtévesztéssel küzdőkön.

Érdemes hozzátenni: rengeteg munkára lesz még szükség, mielőtt a lencséket a gyakorlatban is alkalmazhatnák. Az egyik fő feladat az érzékenység növelése, jelenleg ugyanis csak erős infravörös sugárzásban működnek.