Ученые создали контактные линзы, позволяющие видеть инфракрасный свет
Китайские исследователи сделали важный шаг в направлении "сверхзрения" — они разработали контактные линзы, позволяющие человеку видеть ближний инфракрасный (ИК) свет без необходимости во внешних источниках питания. Более того, по данным экспериментов, способность к инфракрасному зрению даже усиливается при закрытых глазах.
Речь пока не идет о полноценном "ночном зрении" — линзы не позволяют видеть тепловое излучение от окружающих объектов или дальний ИК-диапазон. Однако устройство уже дает человеку возможность воспринимать яркие источники ближнего инфракрасного света, что ранее было невозможно без громоздкого оборудования.
Разработанная технология основана на использовании уникальных наночастиц. Ученые применили кристаллы алюминия или натрия, дополненные гадолинием, железом, а также примесями иттербия или эрбия. Эти наночастицы способны поглощать ИК-излучение длиной волны от 800 до 1600 нанометров и преобразовывать его в видимый свет — от 400 до 700 нанометров. Например:
808-нм ИК-свет превращается в зелёный,
980-нм — в синий,
1532-нм — в красный.
Наночастицы встроили между слоями специального гибкого полимера, пригодного для изготовления контактных линз. Испытания показали, что технология безопасна и функциональна.
Первыми тестовые линзы опробовали лабораторные крысы. Животные с линзами начинали избегать инфракрасно подсвеченные зоны и демонстрировали сужение зрачков в ответ на ИК-свет — как если бы воспринимали его как обычный видимый свет. Их зрительная кора тоже активизировалась.
Позже к эксперименту привлекли добровольцев. Люди смогли различать мигающие ИК-источники и точно описывать ритм их вспышек. Примечательно, что при закрытых глазах восприимчивость к ИК-сигналу даже улучшалась: кожа век почти не задерживает ИК-излучение, в то время как видимый свет остается блокированным.
Ученые также изготовили аналогичные линзы для обычных очков. При использовании этих линз (и открытых глаз) четкость восприятия была выше, чем у контактных.
Несмотря на впечатляющий результат, исследователи подчеркивают: технология сталкивается с серьезными физическими ограничениями. Радикально повысить эффективность преобразования ИК в видимый свет не получится из-за фундаментальных свойств квантовой механики, лежащей в основе процесса.
В будущем такие линзы могут найти применение в спасательных операциях, безопасности и даже в медицине.