Un equipo de varios centros de investigación de China e Estados Unidos desenvolveu unhas lentes de contacto que fan visible a luz infravermella. Grazas a elas, é posible percibir lonxitudes de onda que normalmente son invisibles para o ollo humano.
O experimento realizouse en completa escuridade para demostrar a capacidade das lentes de contacto de detectar este tipo de luz. Ao non haber luz visible, calquera imaxe percibida proviña exclusivamente do espectro infravermello. Isto confirmou a súa eficacia como ferramenta de visión en condicións sen iluminación adicional.
Os resultados, publicados na revista Cell, destacan que este invento non necesita unha fonte de alimentación, a diferenza das lentes de visión nocturna infravermella. Ademais, estas lentes transparentes permiten aos usuarios ver simultaneamente a luz visible e infravermella. De feito, esta última percíbese mellor cos ollos pechados.
Estas lentes de contacto utilizan nanopartículas capaces de absorber a luz infravermella. Así, permiten a detección de lonxitudes de onda infravermellas próximas, situadas no rango de 800 a 1.600 nm, e convértenas en lonxitudes de onda visibles para o ollo humano, como as que se atopan entre os 400 e 700 nm.
Segundo Tian Xue, neurocientífico da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de China e coautor do artigo, esta investigación abre a posibilidade de que os dispositivos portátiles non invasivos proporcionen unha capacidade visual mellorada ás persoas.
“Este invento ten moitas aplicacións potenciais inmediatas. Por exemplo, a luz infravermella escintilante podería utilizarse para transmitir información en contornas de seguridade, rescate, cifrado ou antifalsificación”, engade.
Ensaios en mamíferos
Inicialmente, o equipo demostrou que a inxección destas nanopartículas na retina de ratos permitía percibir a luz infravermella. Con todo, co obxectivo de atopar unha alternativa menos invasiva, desenvolveron lentes de contacto que integrasen nanopartículas con polímeros flexibles e non tóxicos, similares aos empregados nas lentes de contacto brandas convencionais.
Unha vez comprobada a súa seguridade, avaliaron a efectividade do sistema en ratos. Analizaron o comportamento dos animais que levaban as lentes de contacto e observaron indicios de que podían percibir a luz infravermella. Por exemplo, os roedores coas lentes tendían a elixir unha caixa escura en lugar doutra iluminada con luz infravermella, mentres que os que non levaban as lentes non mostraban ningunha preferencia.
Ademais, os ratos mostraron sinais fisiolóxicos asociados á visión infravermella, como a contracción das pupilas en presenza desta luz e a activación dos centros de procesamento visual nas imaxes cerebrais.
No ensaio en humanos, as lentes de contacto infravermellas permitiron aos participantes detectar con precisión sinais escintilantes similares ao código morse e percibir a dirección da luz infravermella entrante.
“Sen as lentes de contacto, o suxeito non pode ver nada, pero ao poñelas pode ver claramente o escintileo da luz infravermella. Ademais, descubrimos que, ao pechar os ollos, o suxeito recibe aínda mellor esta información escintilante, xa que a luz infravermella próxima penetra a pálpebra con maior eficacia que a luz visible, polo que hai menos interferencia da luz visible”, sinala Xue.
Matices de cores
Unha modificación adicional nas lentes de contacto permitiu aos usuarios diferenciar entre distintos espectros de luz infravermella. Grazas á enxeñería das nanopartículas, lograron codificar por cores diferentes lonxitudes de onda. Por exemplo, as lonxitudes de onda de 980 nm convertéronse en luz azul, as de 808 nm en verde e as de 1 532 nm en vermello.
Ademais de permitir aos usuarios percibir con máis detalle dentro do espectro infravermello, estas nanopartículas poderían adaptarse para axudar a persoas daltónicas a ver lonxitudes de onda que normalmente non poden detectar. Segundo o líder da investigación, converter luz vermella visible en algo parecido a luz verde podería ser útil para quen non distinguen certas cores.
As lentes de contacto, con todo, presentan unha limitación á hora de capturar detalles. Isto débese a que as partículas de luz convertidas dispérsanse pola súa proximidade á retina. Para solucionalo, o equipo desenvolveu tamén un sistema portátil de lentes coa mesma tecnoloxía, que ofrece maior resolución.
Agora, os investigadores buscan aumentar a sensibilidade das lentes de contacto, xa que só detectan a radiación infravermella emitida por unha fonte LED. O obxectivo é que capten niveis máis baixos desta luz.
“No futuro, traballando xunto con científicos de materiais e expertos en óptica, esperamos fabricar unha lente de contacto cunha resolución espacial máis precisa e unha maior sensibilidade”, afirma Xue.
Referencia: Near-Infrared Spatiotemporal Color Vision in Humans Enabled by Upconversion Contact Lenses (Publicado en Cell)
