Sciencemag.cz
Doporučujeme
Neurovědci a materiáloví vědci vytvořili kontaktní čočky, které umožňují infračervené vidění (vedle lidí testováno i u myší) tím, že infračervené světlo převádějí na viditelnou část spektra. Na rozdíl od infračervených brýlí pro noční vidění kontaktní čočky popsané v nové studii nevyžadují zdroj energie a umožňují uživateli vnímat více infračervených vlnových délek. Protože čočky jsou průhledné, lze vidět infračervené i viditelné světlo současně, ačkoli infračervené vidění bylo lepší, když měli účastníci zavřené oči.
„Náš výzkum otevírá potenciál pro neinvazivní nositelná zařízení, která by lidem umožnila supervidění,“ říká hlavní autor Tian Xue z University of Science and Technology of China. „Tento materiál má hned několik potenciálních aplikací. Například blikání infračerveného světla by se dalo využít k přenosu informací v oblasti bezpečnosti, záchranářství, šifrování nebo ochrany proti padělání.“
Technologie těchto kontaktních čoček využívá nanočástice, které absorbují infračervené světlo a převádějí ho na vlnové délky viditelné očima savců (např. v rozsahu 400-700 nm). Nanočástice konkrétně umožňují detekci blízkého infračerveného světla v rozsahu 800-1600 nm, tedy těsně za hranicí toho, co člověk vidí normálně.
Vědci již dříve ukázali, že tyto nanočástice umožňují infračervené vidění u myší, když jsou vstříknuty do sítnice, ale chtěli navrhnout méně invazivní variantu. Tým proto zkombinoval nanočástice s polymery, které se používají ve standardních měkkých kontaktních čočkách.
Když myši dostaly na výběr mezi tmavým boxem a boxem osvětleným infračerveným světlem, myši s kontaktními čočkami si vybraly tmavý box, zatímco ty bez kontaktních čoček neměly žádné preference. Myši také vykazovaly fyziologické signály infračerveného vidění: zorničky myší s kontaktem se v přítomnosti infračerveného světla zúžily a zobrazování mozku odhalilo, že infračervené světlo způsobilo „rozsvícení“ jejich center pro zpracování zrakových signálů.
U lidí infračervené kontaktní čočky umožnily účastníkům přesně detekovat blikající morseovku; bez čoček byl signál zcela neviditelný. Ukázalo se také, že když člověk zavře oči, je schopen tuto blikající informaci přijímat ještě lépe, protože blízké infračervené světlo proniká očním víčkem účinněji než viditelné světlo, takže dochází k menšímu rušení viditelným světlem.
Další vylepšení kontaktních čoček umožňuje uživatelům rozlišovat různá spektra infračerveného světla; že nanočástice mohou být konstruovány tak, aby barevně rozlišovaly různé vlnové délky infračerveného světla. Například infračervené vlnové délky 980 nm byly převedeny na modré světlo, vlnové délky 808 nm na zelené a délky 1 532 nm na červené.
Nanočástice by také mohly být upraveny na míru lidem barvoslepým; opět tak, že by pro ně neviditelné vlnové délky převáděly na viditelné.
Protože kontaktní čočky mají omezenou schopnost zachytit jemné detaily (kvůli jejich těsné blízkosti k sítnici, která způsobuje rozptyl přeměněných fotonů), vyvinul tým také nositelný skleněný systém využívající stejnou technologii nanočástic, který účastníkům umožnil vnímat infračervené informace s vyšším rozlišením.
Dále je v plánu zvyšovat citlivost těchto systémů i na světlo s nižší intenzitou.
Near-Infrared Spatiotemporal Color Vision in Humans Enabled by Upconversion Contact Lenses, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.04.019. www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00454-4
Zdroj: Cell Press / Phys.org, přeloženo / zkráceno
