ابتكر العلماء عدسات لاصقة للرؤية الليلية يزعمون أنها يمكن أن تمنح الناس “رؤية فائقة”.
العدسات – التي تستخدم الجسيمات النانوية لامتصاص الضوء منخفض التردد قبل بثه في الطيف المرئي – تمكن مرتديها من رؤية الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي تكون غير مرئية للعين البشرية.
وعلى عكس نظارات الرؤية الليلية التقليدية، لا تحتاج هذه العدسات إلى مصدر طاقة. ووصف الباحثون العدسات الجديدة في 22 مايو في المجلة الصحافة الخلية.
“إن بحثنا يفتح المجال أمام الأجهزة القابلة للارتداء غير الجراحية لمنح الناس رؤية فائقة” ، كبير الباحثين تيان شيويه، عالم الأعصاب في جامعة العلوم والتكنولوجيا الصين, أوضح في بيان. “هناك العديد من التطبيقات المحتملة لهذه المادة. على سبيل المثال، يمكن استخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء الوامض لنقل المعلومات في إعدادات الأمان أو الإنقاذ أو التشفير أو مكافحة التزييف.”
استُخدمت نظارات الرؤية الليلية التقليدية لأول مرة في القتال الليلي خلال الحرب العالمية الثانية، حيث تستخدم أنبوبًا إلكترونيًا لتكثيف الصورة لتحويل الضوء المرئي أو فوتونات الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى إلكترونات. يتم بعد ذلك توجيه هذه الإلكترونات إلى شاشة مضيئة، مما يؤدي إلى توهجها باللون الأخضر.
متعلق ب: اختطف العلماء العين البشرية لجعلها ترى لونًا جديدًا تمامًا. يطلق عليه “ولو”.
لكن هذه النظارات تحتاج عادة إلى مصدر للطاقة، مما يجعلها ضخمة الحجم. نظارات الأشعة تحت الحمراء غير قادرة أيضًا على التمييز الدقيق للضوء عبر نطاق الأشعة تحت الحمراء، خاصة تلك ذات الأطوال الموجية الأطول.
ولإنشاء العدسات الجديدة، قام العلماء بدمج الجسيمات النانوية داخل بوليمرات مرنة وغير سامة تستخدم عادةً في العدسات اللاصقة اللينة. تمتص الجسيمات النانوية – التي تتكون من فلوريد الجادولينيوم الصوديوم المدمج مع الإيتربيوم والإربيوم والذهب – الفوتونات القريبة من الأشعة تحت الحمراء في نطاق الطول الموجي من 800 إلى 1600 نانومتر قبل أن تنبعث منها كضوء مرئي، بأطوال موجية من حوالي 380 إلى 750 نانومتر.
اختبر الباحثون عدساتهم الجديدة لأول مرة على الفئران. فضلت الفئران التي تستخدم العدسات الجديدة الصناديق المظلمة على تلك المضاءة بالأشعة تحت الحمراء، في حين لم تظهر الفئران التي لا تملك العدسات أي تفضيل. (الفئران حيوانات شفقية تلتصق عادة بالبيئات المظلمة لتجنب الحيوانات المفترسة). بالإضافة إلى ذلك، انقبضت حدقات الفئران التي ترتدي العدسات في وجود مصادر الضوء تحت الأحمر، حيث أظهرت فحوصات الدماغ أن مراكز المعالجة البصرية لديها كانت تعمل.
بعد ذلك، جرب الفريق العدسات على البشر. يمكن للناس أن يلاحظوا وميض ضوء الأشعة تحت الحمراء ويلتقطوا اتجاهه. وأوضح الباحثون إن الرؤية بالأشعة تحت الحمراء تم تعزيزها عندما أغلق المشاركون أعينهم.
وأوضح شيويه: “الأمر واضح تمامًا: بدون العدسات اللاصقة، لا يستطيع الشخص رؤية أي شيء، ولكن عندما يضعونها، يمكنهم رؤية وميض ضوء الأشعة تحت الحمراء بوضوح”. “وجدنا أيضًا أنه عندما يغلق الشخص عينيه، يكون أكثر قدرة على تلقي هذه المعلومات الخافتة، لأن الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء يخترق الجفن بشكل أكثر فعالية من الضوء المرئي، لذلك يكون هناك تداخل أقل من الضوء المرئي.”
استبدل العلماء الجسيمات النانوية الموجودة في العدسات بنسخ معدلة تحدد أجزاء محددة من طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى اللون الأزرق والأخضر والأحمر. واقترح الباحثون أن هذا التعديل يمكن استخدامه لمساعدة الأشخاص المصابين بعمى الألوان.
وأوضح شيويه: “من خلال تحويل الضوء المرئي الأحمر إلى شيء مثل الضوء المرئي الأخضر، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تجعل غير المرئي مرئيًا للأشخاص الذين يعانون من عمى الألوان”.
وعلى الرغم من هذه التطورات الواعدة، هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن ترى العدسات ضوء النهار. في الوقت الحالي، تلتقط هذه العدسات فقط الضوء المسقط من مصادر LED، وهي مشرقة بشكل لا يصدق، لذلك سيحتاج العلماء إلى تعزيز حساسية العدسات لالتقاط الضوء ذي الشدة المنخفضة.
كما أن قرب العدسات من شبكية العين قد يمنعها من اكتشاف التفاصيل الدقيقة، لذلك طور الباحثون نظامًا زجاجيًا يمكن ارتداؤه لمشاهدة الأشياء بدقة أعلى.
