Kaba gece görüş gözlükleri, gizli gece aktiviteleriniz için sizi yoruyor mu? Çinli sinirbilimciler ve malzeme bilimcilerinden oluşan disiplinler arası bir ekip, hem farelerin hem de insanların karanlıkta, hatta gözleri kapalıyken bile görmesini sağlayan yakın kızılötesi (near-infrared) kontak lensler geliştirdi. Bu çığır açan çalışma, saygın bir bilimsel dergide yayımlandı.
İnsanlar ve diğer memeliler, genellikle 400-700 nm aralığında sınırlı bir elektromanyetik spektrum (ışık) aralığını algılar. Yılanlar, sivrisinekler veya kurbağalar gibi kızılötesi (IR) veya arılar ve kuşlar gibi ultraviyole (UV) ışığı görebilen canlılar varken, insanlar görme aralığımızı genişletmek için teknolojiye ihtiyaç duyar.
Gece görüş gözlükleri ve benzeri cihazlar 1930'lardan beri mevcut. Bunlar arasında kızılötesini görünür ışığa dönüştürenler de var, ancak bunlar harici enerji kaynakları gerektiriyor ve dönüştürücüler, gözle entegrasyonu zorlaştıran opak, çok katmanlı bir yapıya sahip. Araştırmacılar daha önce, farelerin gözlerine fotoreseptörlere bağlanan nanopartiküller enjekte ederek (temelde bir yakın kızılötesi nanoanten oluşturarak) yakın kızılötesi görüş kazandırmayı başarmıştı. Ancak çoğu insanın gözlerine iğne sokma fikrine sıcak bakmayacağını fark ederek daha iyi bir alternatif aradılar. Kontak lensler bariz bir seçenek gibi görünüyordu.
Ekip, doğru kırılma indeksini ve optik/mekanik özellikleri bulmak için çeşitli biyolojik olarak uyumlu polimerik malzemeleri (ticari kontak lens yapımında kullanılanlar) inceledi ve yukarıda bahsedilen nanopartikülleri entegre ederek yukarı dönüşümlü kontak lensler (UCL'ler) üretti. Daha sonra lenslerini fareler üzerinde test ettiler. Farelere karanlık bir kutu ile kızılötesi ışıkla aydınlatılmış bir kutu arasında seçim yapma şansı verildi. Kontak lens takan fareler karanlık kutuyu seçerken, görüşleri güçlendirilmeyenler herhangi bir tercih göstermedi. Ayrıca, lens takan farelerin gözbebekleri kızılötesi ışığa tepki olarak küçüldü ve beyin görüntülemeleri görsel işleme merkezlerinin de buna tepki verdiğini gösterdi.
Ekip, lenslerini insanlar üzerinde de test etti. Deneklerden, kızılötesi ışıkta yanıp sönen sinyalleri (Morse alfabesine benzer şekilde) algılamaları ve gelen kızılötesi ışığın yönünü belirlemeleri istendi. Denekler bu görevleri yalnızca özel kontak lensleri takarken yerine getirebildi.
Araştırmacılar, hem farelerin hem de insanların gözleri kapalıyken kızılötesi ışığı görünür ışıktan daha iyi ayırt edebildiğini görmek onları şaşırttı. Bunu, kızılötesi ışığın göz kapağından görünür ışıktan daha etkili bir şekilde nüfuz etmesine bağladılar. Ayrıca nanopartikülleri farklı kızılötesi dalga boylarını renk kodlayacak şekilde ayarladılar. Bu, lens kullanıcılarının kızılötesinde daha fazla ayrıntı algılamasını sağlayabilir; bu adaptasyon, renk körü insanlara daha fazla dalga boyunu algılamada yardımcı olabilir.
Sınırlamalar ve Gelecek Potansiyeli
Bazı sınırlamalar mevcut. Kontak lensler retinaya o kadar yakın ki, dönüştürülen ışık parçacıklarının dağılma eğilimi nedeniyle ince ayrıntıları pek iyi yakalayamıyorlar. Ekip, kullanıcıların kızılötesinde daha yüksek çözünürlük elde edebilmesi için nanopartikül teknolojilerinin giyilebilir bir cam versiyonunu da yaptı. Ve şu anda lensler yalnızca bir LED'den yansıtılan kızılötesi ışığı algılayabiliyor; daha düşük seviyelerdeki kızılötesini algılamak için nanopartiküllerin hassasiyetini artırmak bu sorunu çözecektir.
Yine de bu önemli bir adım. Proje hakkında konuşan bilim insanlarından biri, araştırmalarının insanlara "süper görme" yeteneği kazandıracak invaziv olmayan (vücuda müdahale etmeyen) giyilebilir cihaz potansiyelini açtığını belirtti. Bu materyalin hemen şimdi birçok potansiyel uygulaması var. Örneğin, titreyen kızılötesi ışık, güvenlik, kurtarma, şifreleme veya sahtecilikle mücadele ayarlarında bilgi iletmek için kullanılabilir. Gelecekte, malzeme bilimciler ve optik uzmanlarıyla birlikte çalışarak, daha hassas mekansal çözünürlüğe ve daha yüksek hassasiyete sahip bir kontak lens yapmayı umuyorlar.
