Revolucionarna inovacija iz Kine: Kontaktne leće koje omogućuju vid u mraku!

Znanstvenici sa Sveučilišta znanosti i tehnologije u Hefeiju, u istočnoj Kini, predstavili su revolucionarnu tehnologiju koja bi mogla zauvijek promijeniti način na koji doživljavamo svijet oko sebe. Riječ je o infracrvenim kontaktnim lećama koje omogućuju ljudima da vide u mraku, otvarajući vrata novim mogućnostima u različitim područjima, od medicine do sigurnosti.

Tim predvođen Yuqian Ma razvio je inovativne kontaktne leće koje pretvaraju infracrvenu svjetlost u vidljivu, čime premošćuju jaz u ljudskoj percepciji. Dosadašnja tehnologija noćnog gledanja oslanjala se na glomazne naočale ili uređaje s vlastitim izvorom energije, no kineski su znanstvenici uspjeli minijaturizirati ovu tehnologiju i integrirati je u praktične kontaktne leće.

Znanost iza čuda noćnog vida

Svjetlost, kao što znamo, sastoji se od čestica koje se šire u valovima. Valna duljina tih valova određuje boju i energiju svjetlosti. Ljudsko oko je, nažalost, ograničeno na mali dio spektra, otprilike između 400 i 700 nanometara. Infracrveni raspon, s duljim valnim duljinama od 750 nanometara do jednog milimetra, ostaje nam nevidljiv.

Kineski su znanstvenici doskočili ovom ograničenju kombinirajući konvencionalne meke kontaktne leće s nanočesticama promjera 45 nanometara. Ove nanočestice, koje se sastoje od zlata, natrijevog gadolinijevog fluorida, iterbija i erbija, ključne su za pretvorbu infracrvene svjetlosti u vidljivu.

Prema znanstvenom časopisu Cell, kontaktne leće s upkonverzijom (UCL) pretvaraju infracrvenu svjetlost valnih duljina između 800 i 1600 nanometara u vidljivu svjetlost. Proces se odvija tako da nanočestice obogaćuju duge infracrvene svjetlosne valove energijom, pretvarajući ih u tri primarne boje koje ljudsko oko može percipirati.

Prednosti i mane inovacije

Iako ova inovacija zvuči kao znanstvena fantastika, važno je sagledati i prednosti i mane ove tehnologije. Jedan od nedostataka trenutne verzije leća je mutna slika, uzrokovana raspršivanjem svjetlosti od strane nanočestica. Istraživački tim uspio je djelomično kompenzirati ovaj problem dodavanjem dodatnih leća.

Također, važno je napomenuti da infracrvene kontaktne leće još uvijek nisu toliko snažne kao tradicionalne naočale za noćno gledanje, koje pojačavaju slabe infracrvene signale. No, unatoč tome, radi se o značajnom koraku naprijed u minijaturizaciji tehnologije noćnog gledanja.

Testiranje i rezultati

Prije nego što su se upustili u testiranje na ljudima, znanstvenici su prvo ubrizgali nanočestice u mrežnice miševa. Ponašanje miševa ukazalo je na to da su sposobni vidjeti u mraku.

Srećom, novorazvijene kontaktne leće su mnogo praktičnije jer su neinvazivne, što znači da nema potrebe za injekcijama u mrežnice. U testovima s ljudima, sudionici su mogli prepoznati uzorke, slova i bljeskajuće infracrvene signale u mraku.

Zanimljivo je da su infracrvene leće pokazale još bolje rezultate sa zatvorenim očima, budući da infracrveno svjetlo lakše prodire kroz kapke, a generiranje slike nije ometano normalnim vidljivim svjetlom.

Inspiracija iz životinjskog svijeta

Ideja o infracrvenom vidu nije nova u prirodi. Nekoliko životinjskih vrsta, poput zmija čegrtuša, pirana i komaraca, sposobno je percipirati infracrveno svjetlo, što im je izuzetno korisno pri lovu u mraku.

Važno je napomenuti da ove životinje ne vide infracrveno svjetlo kao “svjetlost” u ljudskom smislu. Umjesto toga, percipiraju toplinsko zračenje koje emitiraju predmeti.

Toplokrvne životinje, uključujući ljude, ne mogu vidjeti infracrveno svjetlo jer njihove oči nemaju odgovarajuće receptore, a vlastito toplinsko zračenje njihovog tijela ometalo bi percepciju infracrvenog svjetla.

Potencijalne primjene i kritike

Iako je ova kineska inovacija izuzetno fascinantna, postavlja se pitanje kako bi se mogla koristiti u svakodnevnom životu. Znanstvenici vide potencijalnu primjenu u kirurškim zahvatima, području šifriranja ili kriptografije, te u zaštiti od krivotvorenja. Infracrveno svjetlo može učiniti nevidljive značajke ili tinte vidljivima na dokumentima, što bi moglo biti korisno u borbi protiv falsifikata.

Leće bi se također mogle koristiti za spašavanje ljudi u uvjetima slabe vidljivosti, jer čine vidljivima predmete koji emitiraju toplinu. Međutim, neki kritičari sumnjaju u ovu primjenu, tvrdeći da su uređaji za noćno gledanje puno lakši za korištenje i znatno snažniji.

Budućnost infracrvenog vida

Unatoč postojećim izazovima i kritikama, infracrvene kontaktne leće predstavljaju značajan napredak u tehnologiji noćnog gledanja. Njihov potencijal za primjenu u različitim područjima je ogroman, a daljnji razvoj tehnologije mogao bi riješiti postojeće nedostatke i otvoriti vrata novim mogućnostima.

Ova inovacija ne samo da proširuje naše razumijevanje mogućnosti ljudske percepcije, već i postavlja temelje za buduće tehnologije koje bi mogle transformirati način na koji vidimo i interagiramo sa svijetom oko sebe. Možda ćemo uskoro svjedočiti vremenu kada će vid u mraku postati stvarnost za sve, zahvaljujući znanstvenom napretku i inovativnom razmišljanju.

Reference:

Bliski infracrveni prostorno-vremenski vid boja kod ljudi omogućen kontaktnim lećama s upconverzijomhttps://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00454-4