Ερευνητές στην Κίνα δημιούργησαν φακούς επαφής που επιτρέπουν στους ανθρώπους να βλέπουν υπέρυθρο φως — ένα τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που είναι αόρατο για το ανθρώπινο μάτι. Σε αντίθεση με τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, αυτοί οι φακοί επαφής δεν απαιτούν τροφοδοσια με ρεύμα και επειδή είναι διαφανείς, οι χρήστες μπορούν να δουν ταυτόχρονα τόσο τις υπέρυθρες ακτίνες όσο και τα κανονικά χρώματα του ορατού φάσματος.
Ο καθηγητής Τιάν Σουέ, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας, δήλωσε ότι η καινοτομία αυτή ανοίγει τον δρόμο για μια νέα γενιά φακών επαφής, γυαλιών και άλλων φορετών συσκευών που προσφέρουν «υπερ-όραση». Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει άτομα με αχρωματοψία, πρόσθεσε.
Οι φακοί αυτοί αποτελούν το πιο πρόσφατο επίτευγμα της ομάδας, η οποία επιδιώκει να διευρύνει το εύρος της ανθρώπινης όρασης. Οι άνθρωποι μπορούν να δουν μόνο ένα απειροελάχιστο μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος — λιγότερο από το 0,01%.
«Πάνω από το μισό της ηλιακής ακτινοβολίας, φτάνει στη Γη με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας και για τον άνθρωπο παραμένει αόρατη», εξήγησε η Δρ. Γιουκιάν Μα, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Το ανθρώπινο μάτι βλέπει φως με μήκη κύματος από 400 έως 700 νανόμετρα. Ωστόσο, πολλά ζώα αντιλαμβάνονται τον κόσμο διαφορετικά. Τα πουλιά, οι μέλισσες, οι τάρανδοι και τα ποντίκια αντιλαμβάνονται την υπεριώδη ακτινοβολία. Μερικά είδη φιδιών και νυχτερίδων διαθέτουν αισθητήρια όργανα που εντοπίζουν την υπέρυθρη ή τη θερμική ακτινοβολία, διευκολύνοντάς τα στο κυνήγι.
Πώς λειτουργούν οι φακοί επαφής
Για να επεκτείνουν το φάσμα της ανθρώπινης όρασης οι επιστήμονες ανέπτυξαν μικροσκοπικά νανοσωματίδια που ονομάζονται upconversion nanoparticles. Αυτά τα νανοσωματίδια απορροφούν υπέρυθρο φως και το επανεκπέμπουν ως ορατό φως. Στη μελέτη, οι επιστήμονες επέλεξαν σωματίδια που απορροφούν εγγύς υπέρυθρο φως — δηλαδή μήκη κύματος ελαφρώς μεγαλύτερα από αυτά που μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι — και το μετέτρεψαν σε ορατό κόκκινο, πράσινο ή μπλε φως.
Σε προηγούμενη μελέτη, οι ερευνητές κατάφεραν να χαρίσουν σε ποντίκια, όραση στο εγγύς υπέρυθρο φως, εγχέοντας νανοσωματίδια κάτω από τον αμφιβληστροειδή. Δεδομένου όμως ότι η μέθοδος αυτή είναι ιδιαίτερα επεμβατική, οι επιστήμονες επέλεξαν μια πιο ήπια προσέγγιση.
Στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Cell», οι επιστήμονες περιγράφουν πώς δημιούργησαν μαλακούς φακούς επαφής ενσωματώνοντας νανοσωματίδια. Χάρη στους φακούς, οι χρήστες μπόρεσαν να δουν σήματα παρόμοια με κώδικα Μορς που εκπέμπονταν από μια υπέρυθρη λυχνία LED και να προσδιορίσουν από ποια κατεύθυνση προερχόταν το υπέρυθρο φως.
Διαπιστώθηκε επίσης ότι οι συμμετέχοντες έβλεπαν πιο καθαρά το υπέρυθρο όταν είχαν τα μάτια τους κλειστά, επειδή τα βλέφαρα μπλοκάρουν μεγάλο μέρος του ορατού φωτός, αλλά αφήνουν να περάσει περισσότερο υπέρυθρο, με αποτέλεσμα να υπάρχουν λιγότερες παρεμβολές από το ορατό φάσμα.
Προς το παρόν, οι φακοί δεν μπορούν α ανιχνεύσουν τις χαμηλές εντάσεις της υπέρυθρης ακτινοβολίας και, καθώς τα θερμά αντικείμενα εκπέμπουν κυρίως στο μακρινό υπέρυθρο φάσμα, δεν προσφέρουν θερμική όραση. Οι επιστήμονες, ωστόσο, επεσήμαναν ότι η μελλοντική έρευνά τους θα επικεντρωθεί στη βελτίωση της αποδοτικότητας των φακών.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι φακοί επαφής αυτοί προσφέρουν ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών. Ένα παράδειγμα είναι η ανάγνωση κρυφών μηνυμάτων που μεταδίδονται μέσω υπέρυθρης ακτινοβολίας και τα οποία θα μπορούσαν να γίνονται ορατά μόνο από όσους φορούν τους συγκεκριμένους φακούς. Επιπλέον, η ίδια τεχνολογία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την υποστήριξη ατόμων με αχρωματοψία, μετατρέποντας τα μη ορατά για αυτούς μήκη κύματος σε αποχρώσεις που μπορούν να διακρίνουν.
