Yeni Nesil Kontakt Lensler Gözler Kapalıyken Bile Kızılötesi Görmeyi Mümkün Kılıyor!

Bilim insanları, kullanışsız gece görüş gözlüklerine ihtiyaç duymadan kızılötesi ışığı görmenin yeni bir yolunu buldu. Araştırmacılar kızılötesi görüş sağlayan ilk kontakt lensleri üretti ve bu cihazlar, insanlar gözlerini kapattıklarında bile işe yarıyor.

Hefei'deki Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesinden (USTC) bilim insanlarının başını çektiği buluşun arkasındaki ekip, lenslere güçlerini 800-1.600 nanometre aralığındaki yakın kızılötesi ışığı 400-700 nanometre aralığında insanların görebileceği daha kısa dalga boylu görünür ışığa dönüştüren nanoparçacıklarla güçlendirerek kazandırdı. Araştırmacılar lenslerin bir çiftinin yapımının yaklaşık 200 ABD dolarına mal olduğunu tahmin ediyor.

Çin'in Şanghay kentindeki Fudan Üniversitesinde kimyager olan Xiaomin Li, 22 Mayıs'ta^[1] Cell dergisinde ayrıntıları verilen bu teknoloji için şöyle söyledi:

İnanılmaz derecede havalı, tıpkı bir bilim-kurgu filminden fırlamış gibi. Etrafımızdaki dünyayı anlamak için yeni olanaklar sunuyor.

Avantajlar ve Dezavantajlar

Yakın kızılötesi ışık, insan gözünün algılayabildiği dalga boyu aralığının hemen ötesinde yer alır. Bazı hayvanlar bu ışığı hissedebilir ancak büyük olasılıkla görüntü oluşturacak kadar net bir şekilde algılayamazlar.

Gece görüş gözlükleri, kızılötesi radyasyonu görünür kılabilir ancak boyutları büyük ve enerji gereksinimi yüksek olduğu için pratik değildir. Yeni geliştirilen kontakt lensler ise bu sınırlamaları aşmakla kalmıyor, aynı zamanda yalnızca tek renkli yeşil tonlarında görüntü sunan geleneksel gece görüş gözlüklerinin aksine çok daha zengin ve çok renkli kızılötesi görüntüler sağlayabiliyor.

Bununla birlikte, lenslerin kendi eksiklikleri bulunmaktadır. Gömülü nanopartiküller ışığı dağıttığından, lenslerin oluşturduğu görüntüler bulanıktır. Ekip, teknolojiyi, ışığı yeniden yönlendiren ek merceklere sahip gözlüklere yerleştirerek bunu kısmen giderdi. Dahası, düşük seviyeli kızılötesi sinyalleri algılamak için ışığı yükselten gece görüş gözlüklerinin aksine, lensler kullanıcıların yalnızca ışık yayan diyotlar (LED'ler) tarafından yayılanlar gibi yoğun kızılötesi sinyalleri görmelerini sağlamaktadır.

Bu nedenlerle, bazı eleştirmenler lenslerin yararlı olacağını düşünmemektedir. University College London'da göz sağlığı konusunda uzmanlaşmış bir nörobilimci olan Glen Jeffery;

Kızılötesi gözlüklerle temelde daha basit olmayacak herhangi bir uygulama düşünemiyorum. Evrimin bundan kaçınmasının iyi bir nedeni var.

Yine de yazarlar, lenslerinin daha da optimize edilebileceğini düşünüyor ve buluş için birkaç olası kullanım öngörüyorlar. Örneğin, USTC'de nörobilimci olarak çalışan ortak yazar Yuqian Ma;

Lensleri takanların kızılötesi dalga boyları yayan ancak insan gözüyle görülemeyen sahteciliğe karşı işaretleri okuyabilirler.

Çalışmada yer almayan Li, bir başka olasılık daha sunuyor:

Lensler, hacimli geleneksel ekipmanlara güvenmeden kanserli lezyonları doğrudan tespit etmek ve çıkarmak için yakın kızılötesi floresan ameliyatı yapan doktorlar tarafından takılabilir.

Bilimde Unutulmaz Bir An

Kontakt lensleri oluşturmak için bilim insanları, hayvanların retinalarına nanopartiküller enjekte ederek farelere kızılötesi görüş kazandırdıkları önceki araştırmayı^[2] temel aldılar. Bu kez daha az müdahaleci bir yaklaşım benimseyerek yumuşak lensleri oluşturmak için polimer yapı taşlarından oluşan bir karışıma iterbiyum ve erbiyum gibi nadir toprak metallerinden yapılmış nanoparçacıklar eklediler ve ardından bunları güvenlik açısından test ettiler. Yuqian Ma;

Asıl zorluk lenslerin şeffaflığı da dahil olmak üzere optik özelliklerini değiştirmeden, yeterli kızılötesi ışığı tespit edilebilir görünür ışığa dönüştürmek için lenslere yeterli miktarda nanopartikül yerleştirmekte.

Farelerde yapılan testler, lensleri takan hayvanların kızılötesi ışıkla aydınlatılan bir kutu yerine güvenli olarak kabul edilen karanlık bir kutuyu seçme eğiliminde olduklarını, lensleri olmayan farelerin ise her iki kutuyu da tercih etmediklerini gösterdi. Lensleri takan insanlar, bir LED'den gelen titrek kızılötesi ışığı hem Mors alfabesi sinyallerini alacak hem de sinyallerin hangi yönden geldiğini algılayacak kadar iyi görebilmiştir. Katılımcılar gözlerini kapattıklarında bile lenslerin performansı arttı, çünkü yakın kızılötesi ışık göz kapaklarına kolayca nüfuz ederken, görüntü oluşumuna müdahale edebilecek görünür ışık bunu daha az derecede yapmaktadır. Yuqian Ma;

Kontakt lens takan ve kızılötesi flaşları başarıyla gören insanlara tanık olmak şüphesiz heyecan verici bir andı.

Ekip şimdi lenslere daha fazla nanoparçacık yerleştirmenin yollarını bulmayı planlıyor ve teknolojinin hassasiyetini artırmak için ışığı daha yüksek verimlilikle dönüştürebilen parçacıklar geliştirmeyi umuyor. Ma:

İnsan görüşünün fizyolojik sınırlamalarının üstesinden geldik, sanki dünyaya yepyeni bir pencere açtık.