لنزهای هوشمند مادون قرمز: دید در تاریکی و حتی با چشمان بسته

1

دانشمندان چینی موفق به ساخت لنز تماسی شفافی شده‌اند که بدون نیاز به انرژی، نور مادون قرمز را قابل رؤیت می‌سازد. این نوآوری می‌تواند آغازگر عصری نوین از «دید فوق‌العاده» باشد و حتی امکان دیدن در حالی‌که چشم‌ها بسته هستند را نیز فراهم کند.

‌پیشرفت‌ علمی انقلابی در چین

ایجاد دید مادون قرمز بدون منبع انرژی خارجی

لنزهای تولید شده توسط پژوهشگران دانشگاه علم و فناوری چین، بدون نیاز به منبع انرژی خارجی کار می‌کنند و به کاربران امکان می‌دهند هم طیف نور مرئی و هم نور مادون قرمز را به صورت همزمان مشاهده کنند. این قابلیت می‌تواند تحولی بزرگ در توانایی‌های بینایی انسان ایجاد کند.

بهبود اختلالات بینایی

به گفته پروفسور «تیان شو» از دانشگاه علم و فناوری چین، این فناوری تنها به ارتقای دید مادون قرمز محدود نمی‌شود بلکه می‌تواند در درمان اختلالاتی مانند کوررنگی نیز نقش مؤثری ایفا کند. او افزود که در آینده، عینک‌ها و تجهیزات پوشیدنی مبتنی بر فناوری مشابه می‌توانند دامنه دید انسان را گسترش دهند.

اهمیت مادون قرمز در طبیعت

نور پنهان اما غالب

طبق گفته دکتر «یوچیان ما»، بیش از نیمی از انرژی تابش‌شده از خورشید به شکل نور مادون قرمز است که برای چشم انسان کاملاً نامرئی باقی می‌ماند. این در حالی است که چشم انسان تنها بخشی بسیار محدود از اطلاعات بصری موجود در طبیعت را درک می‌کند.

الگوبرداری از توانایی حیوانات

حیواناتی مانند پرندگان، زنبورها و برخی جوندگان می‌توانند نور فرابنفش را ببینند، در حالی‌که مارها و خفاش‌های خون‌آشام، به کمک اندام‌های حساس به حرارت خود، شکار را از طریق نور مادون قرمز شناسایی می‌کنند.

فناوری پشت این نوآوری

استفاده از نانوذرات تبدیل‌کننده

دانشمندان برای عبور از محدودیت‌های بینایی انسان، ساختاری ویژه به نام «نانوذرات تبدیل‌کننده» (upconversion nanoparticles) طراحی کردند. این نانوذرات نور مادون قرمز را جذب کرده، سپس آن را به نور مرئی در طیف‌های قرمز، سبز و آبی تبدیل می‌کنند.

گامی فراتر از آزمایش بر موش‌ها

در گذشته، تیم تحقیقاتی با تزریق این نانوذرات به شبکیه چشم موش‌ها، توانستند دید مادون قرمز در آن‌ها ایجاد کنند. اما این روش برای انسان بسیار تهاجمی بود؛ بنابراین به دنبال راهکاری کمتر مداخله‌گرانه رفتند.

ادغام فناوری در لنز تماسی

نتیجه این تلاش‌ها، تولید لنزهای تماسی نرمی بود که نانوذرات در آن‌ها گنجانده شده‌اند. طبق مقاله منتشر شده در ژورنال علمی Cell، کاربرانی که از این لنزها استفاده کردند، قادر بودند سیگنال‌های ساطع‌شده از LEDهای مادون قرمز را ببینند و حتی جهت تابش نور را نیز تشخیص دهند.

محدودیت‌ها و چشم‌انداز آینده

چشمان بسته، دید بهتر

جالب است بدانید که کاربران در هنگام بستن چشم‌ها، دید مادون قرمز بهتری داشتند. علت این پدیده آن است که پلک‌ها نور مرئی را بهتر مسدود می‌کنند، در حالی‌که نور مادون قرمز از آن عبور می‌کند.

نیاز به حساسیت بیشتر در شرایط طبیعی

اگرچه نتایج امیدوارکننده‌ای به‌دست آمده، اما دانشمندان اذعان دارند که لنزهای فعلی هنوز حساسیت کافی برای تشخیص نور مادون قرمز ضعیف در محیط‌های طبیعی ندارند و قابلیت تصویربرداری حرارتی ندارند. توسعه نانوذرات با بازدهی بالاتر می‌تواند راه‌حلی برای این چالش باشد.

کاربردهای بالقوه

پروفسور شو اشاره می‌کند که در آینده، امکان ساخت لنزهایی وجود دارد که بتوانند نور مادون قرمز محیط را نیز قابل مشاهده سازند. از جمله کاربردهای احتمالی، می‌توان به ارسال پیام‌های محرمانه با نور مادون قرمز اشاره کرد که تنها توسط افراد دارای این لنزها قابل خواندن خواهد بود.

جمع‌بندی

نوآوری اخیر دانشمندان چینی در حوزه لنزهای تماسی، آغازگر انقلابی در دنیای بینایی انسان است. این فناوری، نه‌تنها به افزایش توانایی دید در شرایط خاص کمک می‌کند، بلکه مسیر درمانی نوینی برای برخی بیماری‌های بینایی نیز ارائه می‌دهد. هرچند هنوز چالش‌هایی مانند حساسیت پایین در شرایط طبیعی وجود دارد، اما آینده‌ای روشن برای دید فراتر از محدوده طبیعی انسان قابل تصور است.