تینا مزدکی_محققان از لنزهایی جدید رونمایی کردهاند که میتوانند به انسانها قابلیت دید فوقالعادهای ببخشند. این لنزها با بهرهگیری از نانوذراتی طراحی شدهاند که نور با فرکانس پایین را جذب و سپس آن را به طیف قابل مشاهده تبدیل میکنند؛ به این ترتیب، افراد قادرند طول موجهایی از نور فروسرخ را مشاهده کنند که در شرایط عادی برای چشم انسان غیرقابل دیدن هستند.
این لنزها بر خلاف عینکهای دید در شب رایج، نیازی به منبع انرژی ندارند. «تیان شوئه» (Tian Xue)، عصبشناس در دانشگاه علم و فناوری چین و نویسنده اصلی این تحقیق بیان کرد: «تحقیقات ما راه را برای ایجاد دستگاههای پوشیدنی غیرتهاجمی در اختیار انسانها قرار میدهد که توانایی فرابینی را فراهم میکنند. این فناوری کاربردهای متعدد و مفیدی دارد؛ برای مثال، میتوان از نور فروسرخ چشمکزن در زمینههای امنیت، عملیات نجات، رمزگذاری و مقابله با جعل اطلاعات استفاده کرد.»
تحول در تکنولوژی لنزها: از جنگ جهانی دوم تا امروز
عینکهای دید در شب سنتی که در ابتدا در جنگ جهانی دوم برای نبردهای شبانه به کار رفتند، از لولههای تقویت تصویر الکترونیکی بهرهمند هستند. این لولهها فوتونهای نور مرئی یا نزدیک به فروسرخ را به الکترون تبدیل کرده و سپس این الکترونها را به صفحهای شبتاب هدایت میکنند که نتیجه نهایی آن نور سبز است. اما این عینکها معمولاً به منبع انرژی وابستهاند و این امر باعث میشود که حجم زیادی داشته باشند. همچنین، قابلیت تفکیک دقیق طول موجهای مختلف طیف فروسرخ، بهویژه در مورد طول موجهای بلندتر، بسیار محدود است.
برای تولید لنزهای جدید، محققان نانوذراتی را در داخل پلیمرهای منعطف و غیرسمی که بهطور معمول در لنزهای نرم استفاده میشوند، قرار دادند. این نانوذرات ترکیبی از فلوراید گادولینیوم-سدیم و عناصر لانتانیدی لومینسانت مانند ایتربیوم، اربیوم و طلا را شامل میشوند. آنها قادرند فوتونهای فروسرخ در محدودهی ۸۰۰ تا ۱۶۰۰ نانومتر را جذب و سپس آن را به صورت نور مرئی در بازهی طولموج حدود ۳۸۰ تا ۷۵۰ نانومتر منتشر کنند.
در آزمایشهای اولیه بر روی موشها، حیواناتی که این لنزها را بر روی چشمان خود داشتند، جعبههای تاریکی را به جعبههایی که با نور فروسرخ روشن شده بودند، ترجیح میدادند؛ اما موشهایی که از لنز استفاده نکرده بودند، چنین تمایلی نشان ندادند. (موشها معمولا به عنوان حیواناتی گرگومیشزی شناخته میشوند و در شرایط عادی محیطهای تاریک را برای پناهگاه از شکارچیان ترجیح میدهند.) همچنین، مردمک چشم موشهای مجهز به لنز در حضور نور فروسرخ منقبض میشد و اسکنهای مغزی نشان داد که مراکز پردازش بینایی آنها فعال شدهاند.
تجربه انسانها از «دید فروسرخ»
در مرحلهی بعدی، این لنزها بر روی انسانها آزمایش شد. افرادی که آزمایش را انجام دادند، توانستند نور فروسرخ چشمکزن و جهت آن را شناسایی کنند. جالب است که به گفته پژوهشگران، زمانی که شرکتکنندگان چشمانشان را میبستند، قابلیت دید فروسرخ بهبود مییافت. تیان شوئه در این زمینه گفت: «نتایج کاملاً روشن بود. بدون لنز، شرکتکننده هیچ چیزی نمیتوانست ببیند، اما با لنز، به وضوح نور فروسرخ چشمکزن را مشاهده میکرد. همچنین متوجه شدیم که وقتی چشمان شرکتکننده بسته است، بهتر میتواند اطلاعات نور چشمکزن را دریافت کند، زیرا نور فروسرخ نزدیک بهتر از نور مرئی از پلک عبور میکند و در نتیجه مزاحمت نور مرئی کمتر میشود.»
در گام بعدی، دانشمندان نانوذرات موجود در لنزها را با نسخههای تغییر یافتهای جایگزین کردند که بخشهای خاصی از طیف فروسرخ نزدیک را به رنگهای آبی، سبز و قرمز تبدیل میکرد. آنها اعلام کردند که این فناوری میتواند به یاری افرادی که کوررنگ هستند، کمک کند. شوئه در این باره توضیح داد: «با تبدیل نور قرمز مرئی به چیزی شبیه به نور سبز، این فناوری میتواند آنچه را که برای کوررنگها نامرئی محسوب میشود، قابل مشاهده کند.»
با این حال، هنوز راه زیادی تا کاربرد عمومی این فناوری باقی مانده است. در حال حاضر، این لنزها فقط قادر به دریافت نور ساطعشده از منابع LED با شدت بسیار بالا هستند. از این رو، محققان باید حساسیت لنزها را افزایش دهند تا بتوانند نور با شدت کمتر را نیز دریافت کنند. همچنین، نزدیکی لنزها به شبکیه ممکن است موجب عدم توانایی آنها در شناسایی جزئیات دقیق شود. به همین دلیل، پژوهشگران یک سیستم عینکی پوشیدنی را طراحی کردهاند تا امکان مشاهده اشیاء با وضوح بالاتر فراهم شود.
منبع: livescience
۲۲۷۳۲۳