Вчені в Китаї розробили контактні лінзи, які дозволяють власникам бачити світло, зазвичай невидиме для людського ока. Ще крутішим є те, що ці лінзи краще працюють через закриті повіки, а інші версії можуть допомогти виправити дальтонізм. Людське око може бачити відносно обмежений діапазон кольорів – світло з довжинами хвиль від 400 до 700 нанометрів. У типовому для людини стилі ми називаємо це «видимою» частиною спектра, хоча інші тварини можуть бачити й за її межами.
У новому дослідженні вчені допомогли людям побачити світло довжиною від 800 до 1600 нанометрів, діапазон, який ми зазвичай не бачимо, відомий як інфрачервоний. Секрет полягає в тому, щоб вставити пару контактних лінз, вбудованих у наночастинки, які перетворюють інфрачервоні довжини хвиль на видимі. Спеціальні лінзи не порушують здатність користувача бачити видиме світло, вони лише додають інфрачервоні джерела. У тестах користувачі могли ідентифікувати миготливі сигнали від інфрачервоних світлодіодів та визначати, звідки йде світло.
«Це абсолютно очевидно: без контактних лінз людина нічого не бачить, але коли вона їх одягає, вона чітко бачить мерехтіння інфрачервоного світла», — каже Тянь Сюе, нейробіолог з Китайського університету науки і технологій.
Мабуть, найцікавішим відкриттям є те, що користувачі окулярів все ще могли бачити інфрачервоне світло із заплющеними очима – насправді, їхні спеціальні лінзи, здається, працювали краще, ніж з відкритими. Це тому, що інфрачервоне світло проникає глибше в шкіру, ніж видиме світло, тому повіки по суті фільтрують більш інтенсивне відблиск.
Щоб було зрозуміло, користувачі не бачать «нових» кольорів – для цього потрібна громіздкіша наукова установка. У цьому випадку наночастинки поглинають інфрачервоне світло та перетворюють його на знайомі, видимі кольори. За словами команди, це може допомогти нам отримати нову інформацію про наше оточення, що може мати застосування в безпеці або шифруванні.
Зробивши ще один крок, дослідники показали, що більш детальна версія контактних лінз може дозволити користувачам ідентифікувати різні частини інфрачервоного спектру. Наночастинки кодували довжини хвиль інфрачервоного випромінювання кольорами, тому світло з довжиною хвилі 808 нанометрів виглядало зеленим, 980 нанометрів – синім, а 1532 нанометри – червоним.
Розвиваючи це відкриття, команда стверджує, що його згодом можна буде адаптувати, щоб допомогти людям з дальтонізмом бачити те, що вони зазвичай не можуть. Знову ж таки, це не виявлятиме відсутні кольори, а перетворюватиме ці довжини хвиль на ті, які може розпізнати око людини. Недоліком контактних лінз є те, що вони розташовані так близько до сітківки, що перетворене світло розсіюється, роблячи зображення дещо розмитим. Носимі окуляри, виготовлені з тих самих наночастинок, дозволили сприймати інфрачервоне світло з вищою роздільною здатністю.
У подальших випробуваннях з цими окулярами команда навіть змогла показати, як інфрачервоне світло, що відбивається від об’єктів, може кодувати різну інформацію, невидиму неозброєним оком. Об’єкти сприймаються нам як певні кольори через специфічні візерунки видимого світла, яке відбивається від них на нашу сітківку. Те саме відбувається з інфрачервоним світлом, але ми просто (зазвичай) не можемо його бачити.
У тестах літери, які здавалися учасникам без окулярів нудними чорними або білими, набували яскравих кольорів, коли вони одягали модні окуляри. Це сталося тому, що інфрачервоні хвилі, що відбивалися від них, перетворювалися окулярами на певні видимі довжини хвиль. Ідея ходити навколо та збирати теплові сигнатури в темряві цікава, але не сподівайтеся отримати зір Хижака найближчим часом. Наночастинки поки що можуть вловлювати лише інфрачервоне світло від потужних світлодіодних джерел, але команда сподівається, що чутливість можна буде збільшити в майбутніх роботах. Дослідження було опубліковано в журналі Cell.
