Hamarosan láthatunk a sötétben

Idegtudósok és anyagtudósok olyan kontaktlencsét alkottak, amelyek egereket és embereket is képessé tesznek az infravörös tartományban való látásra azáltal, hogy az infravörös sugarakat látható fénnyé alakítják. A hagyományos éjellátó szemüvegekkel ellentétben ez az éjjellátó kontaktlencse nem igényel energiaforrást a működéséhez, és több infravörös hullámtartományt is érzékelhetővé tesz viselője számára. Mivel a lencsék átlátszóak, használójuk a látható hullámtartománybeli és infravörös fényt egyszerre látja. Külön érdekesség, hogy az infravörös kép csukott szemmel is látható marad.

„Kutatásunk olyan nem invazív hordható eszközök lehetőségét tárja fel, amelyek látási szuperképességekkel ruházzák fel az embereket” – nyilatkozta Tian Xue, a Kínai Tudományos és Műszaki Egyetem idegtudósa. Hozzátette: „Az új eszközöknek már most egy sor lehetséges alkalmazását tudjuk elképzelni. Például biztonsági, mentési, titkosítási vagy hamisításellenes célból villogó infravörös fénnyel lehetne információt közölni.”

A kontaktlencse technológiája olyan nanorészecskéken alapul, amelyek elnyelik és az emlős szem számára látható fénnyé alakítják az infravörös fénysugarakat. A nanorészecskék konkrétan az ún. közeli, tehát a látható tartományon éppen csak túl lévő infravörös tartományt teszik a szem számára érzékelhetővé. A csoport korábban már igazolta, hogy egerek retinájába fecskendezve a nanorészecskék fogékonnyá teszik az állatokat az infravörös fényre, de szerettek volna ennél kevésbé invazív alkalmazást is kidolgozni.

A kontaktlencse megalkotásához a nanorészecskéket olyan rugalmas, szervezetbarát polimerekkel elegyítették, amilyeneket a közönséges lágy kontaktlencsékben is alkalmaznak. Miután igazolták, hogy a kontaktlencsék nem ártalmasak a szervezetre, működésüket egereken és embereken is tesztelték. A kísérletek során a kontaktlencsét viselő egerek viselkedéséből arra lehetett következtetni, hogy látják az infravörös fényt. A lencsét viselő egerek az infravörös látás élettani jeleit is mutatták:

• pupillájuk összeszűkült az infravörös fény hatására;
• és infravörös megvilágításnál agyi képalkotással aktivitás volt kimutatható a látást feldolgozó agyterületeiken.

A kísérletekben részt vevő emberek az infravörös kontaktlencsék segítségével sikeresen olvastak le infravörös fénnyel közölt morzekódszerű felvillanásokat, és érzékelték a beérkező fény irányát. „A dolog teljesen egyértelmű: kontaktlencse nélkül az alanyok abszolúte semmit sem láttak, de amikor felvették a lencsét, világosan látták a villogó infravörös jeleket” – mondta el Xue.

„Mivel az infravörös fény jobban áthatol a szemhéjon, mint a látható, így csukott szemmel a látható fény kevésbé zavart be az infravörös jelek érzékelésébe.”

Egy további trükkel a tudósok azt is lehetővé tették, hogy a lencse viselői megkülönböztessék az infravörös fény egyes hullámhossztartományait: úgy alakították a nanorészecskéket, hogy színkódba fordítsák át a különböző infravörös hullámhosszakat. Amellett, hogy ez a technológia elősegíti az infravörös spektrum részleteinek vizuális kiaknázását, arra is felhasználható lehet majd, hogy a színvak emberek számára láthatóvá tegye a nekik egyébként érzékelhetetlen hullámhosszakat.

"A vörös látható fény zöld látható fénnyé alakítása egyes színvakok számára láthatóvá teszi a láthatatlant" – hangsúlyozta Xue.

A kontaktlencse csak korlátozott mértékben képes részletgazdag képet kialakítani, mivel közel van a retinához, és az átalakított fénysugarak szétszóródnak. A kutatócsoport ezért egy ugyanezen a technológián alapuló szemüveget is kidolgozott, amelynek révén a résztvevők nagyobb felbontású infravörös képi információhoz jutottak.