Ze maken contactlenzen waarmee je met je ogen dicht kunt zien

Het onzichtbare zien is niet langer alleen iets wat in superheldenstrips of sciencefictionfilms voorkomt. Een team wetenschappers van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie in China beweert in een artikel gepubliceerd in het tijdschrift ' Cell ' contactlenzen te hebben ontwikkeld waarmee mensen infrarood licht kunnen waarnemen , een vorm van straling die het menselijk oog zelf niet kan waarnemen. In tegenstelling tot apparaten zoals nachtzichtbrillen, die tot nu toe voor dit doel werden gebruikt, hebben de nieuwe contactlenzen geen batterij of enige vorm van externe voeding nodig; en ze zijn helemaal niet omvangrijk. Op het eerste gezicht lijken ze op gewone contactlenzen . Niemand zou kunnen bedenken dat deze technologie, direct op het oog gedragen, een zintuiglijke deur opent naar een spectrum dat ons altijd al heeft omringd, maar dat we tot nu toe nooit op natuurlijke wijze hebben kunnen waarnemen.

"Ons onderzoek opent de mogelijkheid om draagbare, niet-invasieve apparaten in te zetten voor monitoring van individuen", aldus de hoofdauteur van de studie, neurowetenschapper Tian Xue. "Dit materiaal heeft veel directe potentiële toepassingen. Zo kan flitsend infraroodlicht bijvoorbeeld worden gebruikt voor het overbrengen van informatie in beveiligingsomgevingen; het zou ook nuttig kunnen zijn bij reddingswerkzaamheden, encryptie of de bestrijding van vervalsing ", vervolgt de onderzoeker.

De ontwikkelde lenzen worden UCL's (up-conversie contactlenzen) genoemd en kunnen infraroodlicht opvangen. Ze werken door gebruik te maken van minuscule, opschalende nanodeeltjes. Ondanks hun technische naam is hun functie eenvoudig te begrijpen: ze fungeren als vertalers van infraroodlicht, het licht dat door veel hete objecten of energiebronnen wordt uitgezonden. Met name contactlenzen zijn in staat licht op te vangen en om te zetten in zichtbaar licht dat het menselijk oog kan waarnemen.

UCL's zijn al op muizen en mensen getest . Bij dierproeven vertoonden de uitgeruste knaagdieren duidelijke reacties op infraroodstimuli: ze vermeden gebieden die door infrarood werden verlicht of reageerden met automatische reflexen op licht, zelfs met hun ogen gesloten. De menselijke deelnemers konden het onzichtbare licht zien flikkeren, alsof het morsecode was. En dat veranderde niet, zelfs niet toen ze hun ogen sloten. Integendeel, ze zagen zelfs beter.

"We ontdekten dat de proefpersoon de flikkerende informatie nog beter ontving als hij zijn ogen sloot, omdat nabij-infraroodlicht effectiever door het ooglid heen dringt dan zichtbaar licht. Er is dus minder interferentie van zichtbaar licht", aldus Tian Xue.

Maar het team ging nog verder. Ik wilde dat gebruikers niet alleen infraroodlicht konden zien, maar ook onderscheid konden maken tussen verschillende soorten licht. Dankzij deze vindingrijkheid begon onzichtbaar licht, dat zich bevindt onder de 380 nm (nanometer) of boven de 750, een specifieke kleur aan te nemen. Infraroodgolflengten van 980 nm werden omgezet in blauw licht, die van 808 in groen en die van 1.532 in rood.

Volgens de onderzoekers zorgen deze kleurgecodeerde nanodeeltjes er niet alleen voor dat gebruikers meer details in het infraroodspectrum kunnen waarnemen, maar kunnen ze ook worden aangepast om kleurenblinde mensen te helpen golflengtes te zien die ze anders niet zouden kunnen waarnemen. "Door zichtbaar rood licht om te zetten in iets dat lijkt op zichtbaar groen licht, kan deze technologie het onzichtbare zichtbaar maken voor deze mensen", aldus de onderzoeker van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie in China.

Maar het team achter de lenzen stopte daar niet. Ook ontwikkelde hij een klein brillensysteem met lenzen die het licht heel nauwkeurig door de contactlenzen sturen . Dankzij deze technologie konden de deelnemers aan het onderzoek vormen en patronen onderscheiden en een resolutie bereiken die vergelijkbaar is met die van het normale menselijke zicht.

Onderzoekers stellen echter duidelijk dat contactlenzen nog steeds beperkingen hebben. Op dit moment kunnen ze alleen straling detecteren die afkomstig is van een LED-lichtbron; Bovendien is het met contactlenzen niet mogelijk om infraroodbeelden met een hoge definitie te zien, omdat het omgezette licht zijn richting verliest wanneer het wordt verspreid. In de toekomst kunnen nieuwe manieren worden onderzocht om het licht beter door de lens te geleiden of om het bereik van infraroodkleuren dat nanodeeltjes kunnen vertalen, uit te breiden.

"In de toekomst hopen we, door samen te werken met materiaalkundigen en optica-experts, een contactlens te produceren met een fijnere ruimtelijke resolutie en een hogere gevoeligheid", aldus Xue.

Hoe het ook zij, volgens de auteurs vormt de uitvinding een eerste stap in de richting van het waarnemen van licht dat voorheen onzichtbaar was. Dit zou de manier waarop we naar de wereld kijken opnieuw kunnen definiëren en een nieuwe zintuiglijke dimensie kunnen openen met mogelijke toepassingen in de wetenschap, geneeskunde, beveiliging en zelfs kunst.