Sie entwickeln Kontaktlinsen, die es Ihnen ermöglichen, mit geschlossenen Augen zu sehen

Das Unsichtbare zu sehen, ist nicht mehr nur in Superhelden-Comics oder Science-Fiction-Filmen möglich. Ein Wissenschaftlerteam der University of Science and Technology of China behauptet in einem in der Fachzeitschrift „ Cell “ veröffentlichten Artikel, Kontaktlinsen entwickelt zu haben, die es Menschen ermöglichen , Infrarotlicht wahrzunehmen , eine Strahlungsform, die das menschliche Auge allein nicht erkennen kann. Anders als Geräte wie Nachtsichtgeräte, die bislang für diesen Zweck verwendet wurden, benötigen die neuen Kontaktlinsen weder eine Batterie noch eine externe Stromversorgung; und sie sind überhaupt nicht sperrig. Auf den ersten Blick sehen sie wie alle anderen Kontaktlinsen aus . Niemand würde sich vorstellen, dass diese direkt am Auge getragene Technologie eine Sinnestür zu einem Spektrum öffnet, das uns schon immer umgibt, das wir jedoch auf natürliche Weise nie wahrnehmen konnten.

„Unsere Forschung eröffnet die Möglichkeit, dass nichtinvasive tragbare Geräte Einzelpersonen überwachen“, sagt der Hauptautor der Studie, der Neurowissenschaftler Tian Xue. „Für dieses Material gibt es zahlreiche unmittelbare Anwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise könnte blinkendes Infrarotlicht zur Informationsübertragung in Sicherheitsumgebungen eingesetzt werden. Auch bei Rettungseinsätzen, der Verschlüsselung oder im Kampf gegen Geldfälschungen könnte es nützlich sein “, so der Forscher weiter.

Die entwickelten Linsen werden UCLs (Up-Conversion-Kontaktlinsen) genannt und sind in der Lage, Infrarotlicht einzufangen. Sie funktionieren durch die Verwendung winziger Upconverting-Nanopartikel. Trotz ihres technischen Namens ist ihre Funktion leicht zu verstehen: Sie fungieren als Übersetzer von Infrarotlicht, also dem Licht, das von vielen heißen Objekten oder Energiequellen ausgestrahlt wird. Insbesondere Kontaktlinsen sind in der Lage, dieses Licht einzufangen und in sichtbares Licht umzuwandeln, das das menschliche Auge wahrnehmen kann.

UCLs wurden bereits sowohl an Mäusen als auch an Menschen getestet . Im Tierversuch zeigten die ausgerüsteten Nagetiere deutliche Reaktionen auf Infrarotreize: Sie mieden infrarotbeleuchtete Bereiche oder reagierten mit automatischen Reflexen auf Licht, selbst mit geschlossenen Augen. Die menschlichen Teilnehmer ihrerseits konnten das unsichtbare Licht flackern sehen, als wäre es Morsecode. Und das änderte sich auch nicht, als sie die Augen schlossen. Im Gegenteil, sie sahen sogar besser.

„Wir haben festgestellt, dass die Versuchspersonen diese flackernden Informationen noch besser empfingen, wenn sie die Augen schlossen, da Nahinfrarotlicht das Augenlid effektiver durchdringt als sichtbares Licht und es daher weniger Störungen durch sichtbares Licht gibt“, sagt Tian Xue.

Aber das Team ging noch weiter. Ich wollte, dass Benutzer Infrarotlicht nicht nur sehen, sondern auch zwischen verschiedenen Arten unterscheiden können. Dank dieser Erfindungsgabe begann unsichtbares Licht, das unter 380 nm (Nanometer) oder über 750 nm liegt, eine bestimmte Farbe anzunehmen. Infrarotwellenlängen von 980 nm wurden in blaues Licht umgewandelt, solche von 808 nm in grünes und solche von 1.532 nm in rotes Licht.

Diese farbcodierten Nanopartikel ermöglichen es den Benutzern nicht nur, mehr Details im Infrarotspektrum wahrzunehmen, sondern könnten auch so modifiziert werden, dass farbenblinde Menschen Wellenlängen erkennen können, die sie sonst nicht wahrnehmen könnten, so die Forscher. „Durch die Umwandlung von sichtbarem rotem Licht in etwas, das sichtbarem grünem Licht ähnelt, könnte diese Technologie das Unsichtbare für diese Menschen sichtbar machen“, sagt der Forscher von der University of Science and Technology of China.

Aber auch hier hat es das Team hinter den Objektiven nicht belassen. Außerdem entwickelte er ein kleines Brillensystem mit Linsen, die das Licht gezielt durch die Kontaktlinsen leiten . Dadurch waren die Studienteilnehmer in der Lage, Formen und Muster zu unterscheiden und erreichten dabei eine Auflösung, die der des normalen menschlichen Sehvermögens ähnelte.

Forscher weisen jedoch darauf hin, dass Kontaktlinsen noch immer Einschränkungen unterliegen. Derzeit können sie nur die von einer LED-Lichtquelle ausgehende Strahlung erfassen. Darüber hinaus ermöglichen Kontaktlinsen kein hochauflösendes Infrarotsehen, da das umgewandelte Licht bei der Streuung seine Richtung verliert. In Zukunft könnten neue Wege erforscht werden, um das Licht innerhalb der Linse besser zu leiten oder den Bereich der Infrarotfarben zu erweitern, die Nanopartikel übersetzen können.

„In der Zukunft hoffen wir, durch die Zusammenarbeit mit Materialwissenschaftlern und Optikexperten eine Kontaktlinse mit feinerer räumlicher Auflösung und höherer Empfindlichkeit herstellen zu können“, sagt Xue.

Wie dem auch sei, die Erfindung stellt nach Aussage der Autoren einen ersten Schritt dar, der es dem Menschen ermöglichen soll, bisher nicht wahrnehmbare Lichter zu sehen. Dies könnte unsere Sicht auf die Welt neu definieren und eine neue sensorische Dimension mit potenziellen Anwendungsmöglichkeiten in Wissenschaft, Medizin, Sicherheit und sogar Kunst eröffnen.