Исследователи создали прототип очков, способных преобразовывать инфракрасный свет в видимые цветные изображения, позволяя пользователям одновременно воспринимать как обычную среду, так и информацию, обычно незаметную для человеческого глаза.
Эта технология, которая все еще находится на экспериментальной стадии, имеет потенциал для стимулирования новых применений в зрительных протезах и улучшении человеческих сенсорных возможностей. Прорыв был достигнут учеными из Пекинского технологического института (Япония) и подробно описан в статье, опубликованной в научном журнале Science Advances.
Как технология расширяет человеческое зрение за пределы видимого света
Человеческие глаза не могут улавливать инфракрасный свет, поскольку фотоны этого спектра не обладают достаточной энергией для активации сетчатки. Хотя существующее оборудование, такое как тепловизоры и ночные очки, может обнаруживать это излучение, оно обычно отображает его в одном цвете — либо зеленом, либо в оттенках серого.
Предложенный новый подход отличается тем, что он не просто представляет интенсивность инфракрасного излучения, а преобразует различные длины волн и уровни интенсивности в различные цвета. Благодаря тому, как легко человеческий мозг обрабатывает цвета, это преобразование позволяет определять тонкие нюансы в инфракрасном свете с большей точностью по сравнению с традиционными методами.
Сами авторы исследования утверждают, что эта технология «переопределяет инфракрасное зрение, выходя за рамки монохромной парадигмы, преобразуя спектральные и интенсивные сигнатуры инфракрасного излучения в различимые цветовые вариации, а не просто в изменения яркости».
Как работают очки для инфракрасного света
Прототип использует микроскопические частицы, называемые коллоидными квантовыми точками теллурида ртути. При попадании инфракрасного света эти частицы поглощают излучение и преобразуют его в электрические заряды. Эти заряды затем направляются на органический светоизлучающий диод (OLED), который состоит из двух излучающих областей: красной и голубой.
Инфракрасные сигналы с меньшей энергией генерируют достаточно заряда только для включения красной области. С другой стороны, сигналы с большей энергией активируют обе области OLED, что приводит к различным цветовым комбинациям, отражающим характеристики принятого излучения.
Прототип весит всего 23 грамма
Исследователям удалось создать модель очков весом всего 23 грамма и провести испытания, используя инфракрасный свет, проецируемый на различные движущиеся объекты и формы. Во время испытаний устройство производило четкие изображения, закодированные цветом, сохраняя при этом способность пропускать видимый свет. Это означает, что пользователь может видеть обычную среду, получая при этом информацию от инфракрасного излучения.
Команда также отслеживала электрические реакции на сетчатке человека, что подтвердило, что свет, преобразованный системой, способен нормально стимулировать глаза участников.
Будущие применения
Несмотря на то, что устройство все еще находится на стадии прототипа, исследователи считают, что эта технология может иметь последствия, выходящие далеко за рамки инфракрасного зрения. В научной статье они упоминают, что, «преодолевая эволюционные пределы биологической фоторецепции», это новшество может проложить путь к новому поколению систем зрительных протезов и инструментов, способных расширить человеческие чувства.
