Тут показали контактные линзы, чтобы видеть ближний инфракрасный. Офигеть.

Тут показали контактные линзы, чтобы видеть ближний инфракрасный. Офигеть.

Эти линзы ловят невидимый нам инфракрасный свет и перекрашивают его в зеленый. Проверили на мышах — работает. Потом проверили на людях — люди могли видеть вспышки невидимого света и даже простые картинки.

А теперь самое лютое. Веки недостаточно толстые, они полупрозрачные в ИК. То есть с этими линзами можно видеть даже с закрытыми глазами в ИК-спектре.

Приборы ночного видения или ИК-конвертеры есть, но они громоздкие, требуют энергии и обычно не различают “цвета” ИК-излучения.

Раньше ученые вводили наночастицы прямо в сетчатку мышей, чтобы те видели БИК.

Теперь ввели наночастицы (Au/NaGdF4: Yb3+, Er3+ размером около 45 нм), которые поглощают ИК-свет (например, 980 нм) и излучают видимый (например, зеленый). Сделали с этим линзы. Чтобы линзы были прозрачными, важно, чтобы показатель преломления света у наночастиц и у материала был очень близок. Проверили разные полимеры (PMMA, PDMS, силикон-гидрогель, PVA, PAA) и остановились на pHEMA-1, у которого показатель преломления (1,4388) почти идеально попал. Получилось добиться высокой концентрации наночастиц (7% по массе) и сохранить прозрачность линз (85-90% для видимого света).

Это очень хороший результат по сравнению с другими убогими разработками.

Линзы получились гибкими, хорошо смачиваемыми, с хорошим содержанием воды, похожими на обычные коммерческие контактные линзы. Наночастицы равномерно распределились в материале линзы.

Безопасность тестировали на мышах. Они уже привычные. Особенно после тех операций по внедрению частиц прямо им в глаза. Ношение линз (6 часов однократно или по 6 часов в день в течение 3, 7, 14 дней) не вызвало повреждений роговицы или сетчатки, не было воспаления. После 7-14 дней непрерывного ношения (и у линз UCL, и у обычных коммерческих линз) наблюдалось небольшое увеличение апоптоза (запрограммированной гибели) клеток роговицы — это, вероятно, из-за механического трения любой контактной линзы. UCL не усугубляли этот эффект.

Линзы безопасны.

На изолированной сетчатке мыши с диском ИК-свет вызывал реакцию палочек, похожую на реакцию от видимого света. Электроретинография на живых мышах тоже показала, что ИК-свет вызывает ответ сетчатки у мышей с линзами (а без линз – нет). Обычное зрение при этом не страдало. Зрачки мышей с линзами сужались в ответ на ИК-свет. В тесте “светлая-темная камера” мыши с линзами предпочитали темноту.

Мыши с линзами лучше реагировали на ИК-свет, когда их веки были зашиты (ОНИ ПРИВЫЧНЫЕ!!), чем на видимый свет.

Людям веки почему-то решили не зашивать. Линзы не мешали обычному зрению в видимом свете. Люди могли видеть ИК-свет в темноте. С закрытыми глазами чувствительность к ИК-свету почти не менялась, а к видимому падала примерно в 200 раз (опять же, из-за лучшего проникновения ИК через веки). ИК-зрение работало и при дневном свете (100-300 люкс). Причем, если закрыть глаза при дневном свете, чувствительность к ИК даже немного увеличивалась.

Люди могли различать грубые ИК-изображения (например, из какого угла комнаты идет ИК-свет). Тонкие детали видеть сложно, так как ИК-свет преобразуется в рассеянный видимый свет перед попаданием в оптическую систему глаза.

Чтобы видеть четкие ИК-изображения, сделали носимую систему из 3 линз и плоской пластины. С этой системой люди могли различать ИК-узоры (движущиеся полосы) с разрешением около 65 циклов на градус (c/d), что примерно как нормальное зрение (~60 c/d).

Потом использовали трихроматические ортогональные наночастицы. Они имели сложную многослойную структуру. Эти частицы могли поглощать ИК с пиками на 808 нм, 980 нм и 1532 нм — и излучать видимый свет с пиками на 540 нм (зеленый), 450 нм (синий) и 650 нм (красный) соответственно.

Сейчас всё это будет постепенно дорабатываться, чтобы картинка была всё чётче. Ну и надо будет как-то договоритсья с юристами, потому что люди под одеждой голые.

Пока мы писали, это же исследование ещё прислал @vsevolodpl (и вот его канал)

— Вступайте в ряды Фурье! Округляя, прямой угол равен 100 градусам. А это, кстати, температура кипения воды!