با این لنز چینی، حتی با چشمان بسته هم ببینید!

روزیاتو: دانشمندان لنزهای تماسی دید در شب ابداع کرده‌اند که ادعا می‌کنند می‌تواند به افراد توانایی «فوق‌بینایی» بدهد. این لنزها که با استفاده از «نانوذرات» نور با فرکانس پایین را جذب کرده و سپس آن را در طیف قابل‌دید منتشر می‌کنند به کاربران اجازه می‌دهد طول موج‌های فروسرخ را ببینند؛ طول موج‌هایی که معمولاً برای چشم انسان نامرئی هستند. 

بر خلاف عینک‌های دید در شب سنتی، این لنزها نیازی به منبع انرژی ندارند. پژوهشگران جزئیات این لنزهای جدید را روز ۲۲ مه در مجله Cell Press منتشر کردند. 

تیان شوئه، عصب‌شناس دانشگاه علوم و فناوری چین و نویسنده ارشد مقاله گفته: «پژوهش‌های ما افق جدیدی برای ابزارهای پوشیدنی غیرتهاجمی باز می‌کند که به انسان‌ها توانایی فوق‌بینایی می‌دهند. کاربردهای فوری زیادی برای این ماده وجود دارد: برای نمونه، نورهای چشمک‌زن فروسرخ می‌توانند برای انتقال داده‌ها در حوزه‌های امنیت، عملیات نجات، رمزنگاری یا ضدجعل استفاده شوند.» 

عینک‌های دید در شب سنتی که نخستین بار در جنگ جهانی دوم در نبردهای شبانه استفاده میشدند، با استفاده از لوله تقویت‌کننده تصویر، فوتون‌های نور مرئی یا فروسرخ نزدیک را به الکترون تبدیل می‌کردند. این الکترون‌ها به صفحه‌ای فلورسنت هدایت می‌شوند که موجب درخشش آن به رنگ سبز می‌شد. 

اما این عینک‌ها نیاز به منبع انرژی دارند که آن‌ها را حجیم می‌کند. آن‌ها همچنین قادر به تمایز دقیق طول موج‌های مختلف فروسرخ، به‌ویژه در محدوده‌های بلندتر نیستند. 

دانشمندان برای ساخت این لنزهای جدید، نانوذراتی را در پلیمرهای نرم و غیرسمی که معمولاً در لنزهای تماسی استفاده می‌شوند، جاسازی کردند. این نانوذرات (متشکل از فلوراید گادولینیوم سدیم، که با عناصر درخشان اربیوم، ایتربیوم و طلا ترکیب شده‌اند) فوتون‌های فروسرخ در محدوده ۸۰۰ تا ۱۶۰۰ نانومتر را جذب می‌کنند و سپس آن‌ها را به نور مرئی در بازه حدود ۳۸۰ تا ۷۵۰ نانومتر تبدیل می‌کنند. 

پژوهشگران ابتدا لنزها را روی موش‌ها آزمایش کردند. موش‌هایی که این لنزها را استفاده می‌کردند، جعبه‌های تاریک را به جعبه‌هایی که با نور فروسرخ روشن شده بودند ترجیح دادند، در حالی که موش‌های بدون لنز هیچ ترجیحی نشان ندادند. (موش‌ها حیواناتی غروب‌گرد هستند که معمولاً برای فرار از شکارچیان در محیط‌های تاریک می‌مانند.) همچنین، مردمک چشم موش‌های دارای لنز در برابر نور فروسرخ منقبض شد و اسکن‌های مغزی نشان داد مراکز پردازش بینایی آن‌ها فعال شده‌اند. 

در ادامه، تیم پژوهش لنزها را روی انسان‌ها آزمایش کرد. افراد قادر بودند نور چشمک‌زن فروسرخ را ببینند و جهت آن را تشخیص دهند. پژوهشگران می‌گویند این توانایی زمان بسته بودن چشم‌ها، حتی بهتر عمل می‌کند. 

شوئه در این مورد گفته: «موضوع بسیار روشن است: بدون لنز تماسی، فرد نمی‌تواند چیزی ببیند، اما وقتی آن را می‌پوشد، به‌روشنی می‌تواند چشمک‌زدن نور فروسرخ را ببیند. ما همچنین دریافتیم وقتی چشم‌ها بسته هستند، دریافت داده‌های چشمک‌زن حتی بهتر می‌شود، زیرا نور فروسرخ بهتر از نور مرئی از پلک عبور می‌کند و بنابراین اختلال کمتری از سوی نور مرئی ایجاد می‌شود.» 

دانشمندان نسخه‌ی اصلاح‌شده‌ای از نانوذرات را جایگزین نسخه قبلی کردند تا بخش‌های خاصی از طیف فروسرخ را به رنگ‌های آبی، سبز و قرمز نگاشت کنند. پژوهشگران باور دارند این تغییر می‌تواند به افراد دچار کوررنگی کمک کند. 

شوئه می‌گوید: «با تبدیل نور قرمز قابل‌دیدن به چیزی مانند نور سبز، این فناوری می‌تواند آنچه برای افراد کوررنگ نامرئی است را قابل‌دیدن کند.» 

با وجود پیشرفت‌های امیدبخش، هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا این لنزها به مرحله استفاده عمومی برسند. در حال حاضر، آن‌ها فقط قادر به دریافت نور تابیده‌شده از منابع نوری LED (که بسیار روشن هستند) هستند؛ بنابراین، دانشمندان باید حساسیت لنزها برای تشخیص نور با شدت کمتر را افزایش دهند. 

همچنین، نزدیکی لنزها به شبکیه ممکن است مانع تشخیص جزئیات دقیق شود؛ به همین دلیل پژوهشگران یک سیستم عینک پوشیدنی طراحی کرده‌اند تا دید اجسام با وضوح بالاتر فراهم شود.