Jak to funguje?
Lidské oko běžně vnímá světlo s vlnovou délkou přibližně od 400 do 700 nanometrů. Infračervené záření však začíná až za 750 nm a může sahat až do jednoho milimetru – což je mimo možnosti našeho zraku. Až dosud bylo nutné použít objemné noční vidění s vlastním napájením.
Tým z University of Science and Technology v čínském Hefei však vyvinul čočky, které dokážou přenést infračervené světlo do viditelného spektra. Použili k tomu měkké kontaktní čočky obohacené nanostrukturami o velikosti 45 nanometrů. Tyto částice jsou tvořeny zlatem, sodno-gadoliniovým fluoridem a ionty ytterbia a erbia. Fungují na principu „upkonverze“ – přidávají energii dlouhovlnnému záření a převádějí jej na světlo tří základních barev (červené, zelené a modré), které pak lze vnímat jako obraz.
Zvířecí inspirace a neinvazivní technologie
V přírodě mají podobnou schopnost vnímat infračervené vlny například chřestýši, piraně nebo některé druhy komárů. Ti však nevidí světlo jako my, ale cítí tepelnou radiaci – což jim pomáhá orientovat se a lovit ve tmě.
Vědecký tým původně zkoušel technologii na myších, kterým vpravil částice přímo do sítnice. Chování zvířat v testech naznačilo, že skutečně vidí i v naprosté tmě. Kontaktní čočky ale představují neinvazivní alternativu – žádné injekce do oka, pouze běžné nasazení.
Testovaní dobrovolníci s novými čočkami dokázali rozeznávat symboly, písmena a blikající infračervené signály ve tmě – a dokonce i se zavřenýma očima. Jelikož infračervené záření proniká víčky, nebyl obraz rušen okolním světlem.
Možnosti a limity
Přesto má technologie zatím své limity – obraz je poměrně rozmazaný, protože rozptýlené světlo od částic v čočkách vytváří rozostřený obraz. Tým částečně tento efekt kompenzoval přidáním dalších čoček, ale celkový výkon zůstává nižší než u klasických nočních vidění, která aktivně zesilují slabé signály.
Podle výzkumníků by však čočky mohly mít praktické využití – například při operacích, v kryptografii, při odhalování padělků nebo při záchranných operacích v obtížných světelných podmínkách.
Zda se však tato technologie prosadí v běžném životě, zůstává otázkou. Tradiční noční vidění je zatím výkonnější a jednodušší na použití. Nové čočky ale přinášejí první krok k biohybridní budoucnosti, v níž se neinvazivní technologie propojí s přirozeným zrakem člověka – a možná nám otevřou dosud neviditelné světy.
Zdroje k hlubšímu bádání
Near-infrared spatiotemporal color vision in humans enabled by upconversion contact lenses