Интернациональная команда исследователей разработала первые телескопические контактные линзы: надев их, человек получает способность видеть рассматриваемые объекты в трехкратном увеличении. Об этом ученые сообщили в журнале Optics Express.
Состоит линза из двух участков: центральная часть пропускает свет и обеспечивает обычное зрение, а краевая область работает как телескоп с увеличением в 2,8 раза. При этом толщина линз всего 1,17 мм, и носить их совершенно комфортно.
Были и другие попытки адаптировать телескопическое зрение для человеческого глаза, но, к примеру, 4,4-миллиметровые линзы носить было невозможно, телескопические очки оказались громоздкими и некрасивыми, а одна из новейших разработок – телескопические линзы, имплантированные в глаз, – требуют хирургического вмешательства, да и получаемое изображение недостаточно качественное.
Новые телескопические линзы работают хитро: свет, подлежащий модификации, проникает в линзу через внешнюю область, четыре раза отражается от алюминиевых зеркалец и попадает на сетчатку. Для переключения с нормального зрения на телескопическое в центральной части имеется поляризующий фильтр, и с помощью специальных очков, в которых смотрят 3D-телевизоры, можно перенаправить свет во внешнюю часть линзы.
Данное устройство призвано в первую очередь помочь людям с возрастной дегенерацией желтого пятна, не способным видеть детали изображения.
Линзы сделаны из органического газонепроницаемого материала – полиметилметакрилата, или оргстекла, но, чтобы вывести их на рынок, исследователи собираются наладить производство из газопроницаемых полимеров, из которых сейчас делают удобные контактные линзы. И тогда уже абсолютно любой человек – не важно, есть ли у него проблемы со зрением, – сможет примерить их и превратиться отчасти в Супермена.
За последний год мы слышали о довольно интересных изобретениях, которые касаются контактных линз. Ученые добились прогресса в создании «умных» линз для диабетиков, которые способны контролировать уровень глюкозы, и в Google даже разработали пару со встроенной камерой. Сейчас исследователи из Швейцарии работают над тем, чтобы создать увеличительные контактные линзы, с помощью которых вы сможете приближать или отдалять все, что видите, всего лишь моргнув.
Новые визуальные средства были обнародованы ученым Эриком Трамбле из Швейцарского федерального технологического института. Инновационная визуальная система является первой в своем роде. Она включает в себя набор телескопических объективов и «умные» линзы, которые смогут различать подмигивание, так что пользователь сможет легко контролировать увеличение и нормальное изображение.
Польза и преимущество
Разработка все еще находится в стадии прототипа. Она будет полезна людям, которые страдают от нарушений зрения, а в мире таких насчитывается около 285 миллионов. В частности, она может помочь людям, страдающим от такого расстройства, как возрастная макулярная дегенерация, которая является ведущий причиной нарушения зрения у людей старше 50. Это прогрессирующее заболевание, во время которого человек постепенно теряет центральное зрение из-за повреждения и гибели клеток в сетчатке. Хотя сейчас существуют очки – биоптические телескопы – которые помогают бороться с этой проблемой, они довольно громоздки, и поэтому мешают социальному взаимодействию. А вот новая разработка, напротив, будет не такой громоздкой.
Встроенные в линзы телескопы были впервые разработаны как сверхтонкие камеры для воздушных дронов. Позднее их преобразовали в систему для улучшения зрения, которую впервые анонсировали в 2013 году. С тех пор ученые пытаются настроить систему, чтобы линзы были подходящими для длительного ношения.
Особенности разработки
Сами линзы являются жесткими, и их размер больше, чем у тех, что мы привыкли использовать. Их толщина – 1,5 мм, и в них встроено кольцо из крошечных алюминиевых зеркал, которые воспринимают размер объекта и увеличивают его в 2,8 раза. Для переключения между нормальным зрением и увеличением пользователь должен подмигнуть правым глазом. Это прерывает поток света, который отражается на линзах. Чтобы вернуться к нормальному зрению, необходимо будет мигнуть левым глазом.
Возможные проблемы
Более ранние модели можно было носить только в течение коротких периодов времени, потому что они ограничивали воздух, который должен попадать на поверхность глаза. Но это делало такие линзы практически бесполезными. С тех пор ученые добавили крошечные каналы, способные увеличить поток воздуха вокруг глаз. Это увеличило время, на протяжении которого можно носить такие линзы.
Хотя ученым удалось значительно улучшить линзы по сравнению с их первой версией, было проведено недостаточное количество тестов на людях, поэтому время, которое их можно носить, по-прежнему ограничено. Так что, к сожалению, пройдет какое-то время, прежде чем разработка попадет в широкий доступ на рынок.
Учёные Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали контактные линзы с двукратным оптическим приближением. Их особенность в том, что пользователь может самостоятельно управлять масштабированием с помощью глаз. Чтобы увидеть информацию вдалеке, нужно просто дважды моргнуть.
Новые контактные линзы способны менять фокусное расстояние по специальной команде — нужно быстро моргнуть два раза. Чтобы добиться такого результата, учёные измерили электроокулографические сигналы, генерируемые глазами при совершении определённых движений. Затем они создали мягкую биомиметическую линзу, способную реагировать на электрические импульсы. Получив соответствующий сигнал, она меняет фокусное расстояние, позволяя пользователю лучше видеть объекты вдалеке.
Исследователи полагают, что в будущем их разработка может применяться в протезах, умных очках и робототехнике с дистанционным управлением.