Predstavljajte si, da stopite v trdo temo, a namesto popolne črnine jasno vidite utripajoča svetlobna sporočila. Še več – predstavljajte si, da ta sporočila vidite celo takrat, ko trdno stisnete veke. Sliši se kot scenarij iz najnovejšega Marvelovega filma, a zahvaljujoč preboju znanstvenikov je tehnologija tako imenovanega supervida pravkar postala resničnost.
Za vojsko, reševalce in celo ljubitelje preživetja v naravi so bile naprave za nočni vid dolgo časa nujna, a nadvse okorna oprema. Težke čelade, velike baterije in omejeno vidno polje so bili nujno zlo za tiste, ki so morali videti v temi. Zdaj pa je ekipa znanstvenikov z Univerze za znanost in tehnologijo Kitajske (USTC) pod vodstvom dr. Tiana Xueja naredila korak, ki jemlje dih.
V ugledni znanstveni reviji Cell so nedavno predstavili kontaktne leče, ki uporabnikom omogočajo, da vidijo infrardečo svetlobo – in to povsem brez napajanja ali žic.
Skrivnost se skriva v nanodelcih in redkih kovinah
Človeško oko je evolucijsko prilagojeno tako, da zaznava le majhen del svetlobnega spektra – tistega, ki mu pravimo vidna svetloba (z valovno dolžino približno med 400 in 700 nanometri). Vse, kar je pod ali nad to mejo, je za nas popolnoma nevidno. Infrardeča svetloba, ki se med drugim uporablja v napravah za nočni vid, daljinskih upravljalnikih in varnostnih sistemih, ima daljše valovne dolžine in je našim očem povsem skrita.
Kako so torej znanstveniki zaobšli to biološko oviro? Namesto da bi spreminjali človeško oko, so tehnološko nadgradili same leče. V standardne fleksibilne polimerne kontaktne leče so vdelali poseben koktajl izjemno majhnih nanodelcev (velikih le 45 nanometrov), sestavljenih iz zlata in redkih zemeljskih kovin, kot sta erbij in iterbij, ki delujejo kot nekakšni mikroskopski prevajalci. Ko bližnja infrardeča svetloba (v spektru med 800 in 1600 nanometri) zadene lečo, nanodelci to »nevidno« energijo absorbirajo in jo v realnem času pretvorijo v krajše valovne dolžine, ki so vidne človeškemu očesu. Na tak način nevidna svetloba na mrežnici zasveti v barvah (zeleni, modri ali rdeči), ki jih naši možgani lahko prepoznajo.
Bizarni učinek: vidijo bolje, ko mižijo
Testiranja so prinesla osupljive rezultate. Že pri poskusih na miših, ki so jim namestili tovrstne leče, so opazili krčenje zenic ob izpostavljenosti infrardeči svetlobi, kar dokazuje, da so živali svetlobo dejansko videle, hkrati pa so se začele izogibati območjem, osvetljenim zgolj z infrardečimi žarki.
Še bolj fascinantni pa so bili rezultati prvih testiranj na ljudeh. Udeleženci raziskave so z vstavljenimi lečami v popolni temi brez težav zaznali utripajoče infrardeče LED-luči in znali celo natančno določiti, iz katere smeri prihaja signal. A pravo presenečenje je sledilo, ko so udeleženci zaprli oči.
»Popolnoma jasno je: brez leč udeleženec ne vidi ničesar, ko pa si jih nadene, jasno zazna utripanje infrardeče svetlobe,« je pojasnil dr. Tian Xue. »Še bolj pa nas je presenetilo dejstvo, da so udeleženci te informacije veliko bolje zaznali takrat, ko so imeli oči zaprte.«
Razlaga za ta na videz nemogoč fenomen je v resnici povsem naravna. Bližnja infrardeča svetloba namreč zaradi svoje dolžine valov veliko lažje prodira skozi človeško tkivo – vključno z vekami – kot navadna vidna svetloba. Ko uporabnik zatisne oči, veke blokirajo običajno vidno svetlobo, ki bi sicer povzročala »vizualni šum«, infrardeči signali pa nemoteno potujejo skozi kožo naravnost do leče, kjer se pretvorijo v ostro vidno sliko.
Od reševalnih akcij do pomoči pri barvni slepoti
Čeprav so leče trenutno še v fazi prototipa in prepoznajo le nekoliko močnejše vire infrardeče svetlobe, so možnosti za njihovo uporabo v prihodnosti ogromne. Raziskovalci verjamejo, da bi tehnologija lahko korenito spremenila delo reševalcev in gasilcev, ki iščejo pogrešane v gosti megli ali dimu (kjer infrardeča svetloba potuje bolje od vidne), in olajšala varno navigacijo v nočnem času.
Prav tako se odpirajo povsem nova področja uporabe v medicini. Znanstveniki že raziskujejo, kako bi tovrstno »prevajanje« svetlobnega spektra lahko pomagalo ljudem z barvno slepoto, saj bi jim leče lahko pomagale pri ločevanju odtenkov, ki so zanje običajno neprepoznavni. Dokler ta tehnologija ne postane dostopna širši javnosti, se bodo znanstveniki osredotočali predvsem na izboljšanje ostrine slike in občutljivosti za šibkejšo svetlobo. A eno je gotovo: prihodnost supervida ne zahteva polnilca, temveč le drobno polimerno lečo na vašem očesu.
