Sukūrė „superregėjimo“ kontaktinius lęšius: leidžia matyti tamsoje – net ir užmerktomis akimis

Mokslininkai sukūrė naktinio matymo kontaktinius lęšius, kurie, anot jų, gali suteikti žmonėms „superregėjimą“, skelbia „Live Science“.

Lęšiai, kuriuose naudojamos nanodalelės, sugeriančios žemo dažnio šviesą prieš skleidžiant ją matomame spektre, nešiojantiems lęšius leidžia matyti infraraudonųjų spindulių bangas, kurios kitaip žmogaus akiai yra nematomos. 

Skirtingai nuo tradicinių naktinio matymo akinių, šiems lęšiams nereikia maitinimo šaltinio. Naujuosius lęšius mokslininkai gegužės 22 d. aprašė žurnale „Cell Press“. 

„Mūsų tyrimas atveria neinvazinių dėvimų prietaisų, suteikiančių žmonėms superregėjimą, galimybes, – sakė vyresnysis tyrimo autorius, Kinijos mokslo ir technologijų universiteto neurobiologas Tianas Xue. – Šią medžiagą iš karto galima pritaikyti daugelyje sričių. Pavyzdžiui, mirganti infraraudonųjų spindulių šviesa galėtų būti naudojama informacijai perduoti saugumo, gelbėjimo, šifravimo ar kovos su klastojimu srityse.“

Tradiciniuose naktinio matymo akiniuose, pirmą kartą panaudotuose Antrojo pasaulinio karo metais, naudojamas elektroninis vaizdo stiprinimo vamzdelis, kuris regimąją šviesą artimosios infraraudonosios srities fotonus paverčia elektronais. Tada šie elektronai nukreipiami į liuminescencinį ekraną, todėl jis šviečia žaliai.

Tačiau šiems akiniams paprastai reikia energijos šaltinio, todėl jie yra nepatogūs. Infraraudonųjų spindulių akiniai taip pat negali tiksliai atskirti infraraudonųjų spindulių diapazono šviesos, ypač ilgesnių bangų. 

Norėdami sukurti naujus lęšius, mokslininkai nanodaleles įterpė į lanksčius, netoksiškus polimerus, kurie paprastai naudojami minkštuosiuose kontaktiniuose lęšiuose. Nanodalelės, sudarytos iš natrio gadolinio fluorido, į kurį įterptas liuminescencinis iterbis, erbis ir auksas, sugeria artimojo infraraudonojo spektro fotonus 800–1 600 nanometrų bangos ilgio diapazone, o paskui juos išspinduliuoja kaip regimąją šviesą, maždaug 380–750 nanometrų bangos ilgiu.

Mokslininkai savo naujuosius lęšius pirmiausia išbandė su pelėmis. Naujuosius lęšius turinčios pelės pirmenybę teikė tamsioms dėžutėms, o ne toms, kurios buvo apšviestos infraraudonaisiais spinduliais, tuo tarpu pelės be lęšių pirmenybės neteikė niekam. (Pelės yra krepuskuliniai gyvūnai, kurie paprastai laikosi tamsioje aplinkoje, kad išvengtų plėšrūnų). Be to, lęšius nešiojančių pelių akių vyzdžiai susiaurėdavo, kai buvo apšviesti infraraudonųjų spindulių šaltiniais, o smegenų skenavimas rodė, kad jų regos apdorojimo centrai suaktyvėjo.

Tada komanda išbandė lęšius su žmonėmis. Žmonės galėjo suvokti mirgančią infraraudonąją šviesą ir nustatyti jos kryptį. Šis infraraudonųjų spindulių matymas sustiprėdavo, kai dalyviai užmerkdavo akis, teigė tyrėjai.

„Tai visiškai aišku: be kontaktinių lęšių tiriamasis nieko nemato, tačiau juos užsidėjęs aiškiai mato infraraudonųjų spindulių šviesos mirgėjimą, – aiškino T.Xue. – Taip pat nustatėme, kad kai tiriamasis užmerkia akis, jis dar geriau priima šią mirgančią informaciją, nes artimoji infraraudonųjų spindulių šviesa prasiskverbia pro akies voką efektyviau nei regimoji šviesa, todėl regimoji šviesa sukelia mažiau trukdžių.“

Mokslininkai pakeitė lęšiuose įterptas nanodaleles modifikuotomis versijomis, kurios tam tikras artimojo infraraudonojo spektro dalis atvaizdavo mėlyna, žalia ir raudona spalvomis. Tyrėjai teigia, kad šis patobulinimas galėtų būti naudojamas žmonėms, turintiems spalvinį daltonizmą.

„Pakeitus raudoną matomą šviesą į kažką panašaus į žalią matomą šviesą, ši technologija galėtų paversti nematomus dalykus matomais daltonizmą turintiems žmonėms“, – sakė T.Xue. 

Nepaisant šios daug žadančios pažangos, reikės dar daug dirbti, kol lęšiai išvys dienos šviesą. Šiuo metu jie fiksuoja tik LED šaltinių skleidžiamą šviesą, kuri yra neįtikėtinai ryški, todėl mokslininkams reikės padidinti lęšių jautrumą, kad jie fiksuotų mažesnio intensyvumo šviesą. 

Be to, dėl lęšių artumo prie tinklainės jie gali neleisti atpažinti smulkesnių detalių, todėl tyrėjai sukūrė dėvimą stiklo sistemą, skirtą didesnės skiriamosios gebos objektams žiūrėti.