23/11/2025
💎 REWOLUCJA W OPTYCE: Soczewki kontaktowe na podczerwień pozwalają widzieć w ciemnościach nawet przy zamkniętych oczach!
🔸Wyobraźcie sobie świat, gdzie ciemność przestaje być barierą. Gdzie wasze oczy mogą dostrzec to, co dotychczas było niewidoczne. Naukowcy właśnie przekroczyli granicę niemożliwego, tworząc soczewki kontaktowe działające jak noktowizory bez zasilania!
🔸STRESZCZENIE:
Zespół naukowców z University of Science and Technology of China w Hefei pod kierownictwem prof. Tian Xue oraz prof. Yuqian Ma opracował przełomowe soczewki kontaktowe UCL (upconversion contact lenses), które przekształcają niewidoczne promieniowanie podczerwone w światło widzialne. To prawdziwa rewolucja w technologii widzenia, która pozwala człowiekowi dostrzec fale elektromagnetyczne w zakresie 800 do 1600 nanometrów bez jakiegokolwiek zewnętrznego źródła zasilania.
👁️ PRZEŁOM W NAUCE O WIDZENIU
Ludzkie oko jest wspaniałym instrumentem optycznym, ale ma swoje ograniczenia. Widzimy jedynie światło w zakresie od 400 do 700 nanometrów, podczas gdy ponad połowa energii słonecznej docierającej do Ziemi znajduje się w zakresie podczerwieni. Od dekad naukowcy szukali sposobu na rozszerzenie ludzkiego spektrum widzenia. Dotychczasowe rozwiązania wymagały ciężkich gogli noktowizyjnych z bateriami lub inwazyjnych zabiegów chirurgicznych. Teraz wszystko się zmieniło.
🔬 GENIALNIE PROSTA TECHNOLOGIA
Sekret tkwi w nanocząstkach o średnicy zaledwie 45 nanometrów, wykonanych ze złota oraz fluorku gadolinu sodu domieszkowanego jonami iterbu i erbu. Te mikroskopijne struktury działają jak miniaturowe konwertery światła. Pochłaniają niskoenergetyczne promieniowanie podczerwone i emitują wysokoenergetyczne światło widzialne. Naukowcy zastosowali proces nazywany konwersją w górę (upconversion), gdzie dwa lub więcej fotonów podczerwieni łączą swoją energię, tworząc jeden foton światła widzialnego.
💎 PRZEZROCZYSTE JAK ZWYKŁE SOCZEWKI
Największym wyzwaniem było włączenie nanocząstek do materiału soczewek bez utraty przezroczystości. Zespół badawczy rozwiązał ten problem poprzez staranne dopasowanie współczynnika załamania światła nanocząstek do polimeru soczewek. Rezultat? Soczewki zachowują ponad 90% przezroczystości nawet przy zawartości nanocząstek sięgającej 7% masy całkowitej. Użytkownik może nosić je jak zwykłe soczewki kontaktowe, widząc jednocześnie światło widzialne i podczerwone.
🌈 KOLOROWE WIDZENIE W PODCZERWIENI
Co fascynujące, naukowcy stworzyli soczewki trichromatyczne, które różne długości fal podczerwieni przekształcają w różne kolory. Fale o długości 980 nanometrów widziane są jako niebieskie, 808 nanometrów jako zielone, a 1532 nanometrów jako czerwone. To pozwala nie tylko widzieć w podczerwieni, ale również rozróżniać różne źródła promieniowania podczerwonego po kolorze!
🧪 TESTY NA LUDZIACH I ZWIERZĘTACH
W badaniach opublikowanych 22 maja 2025 roku w prestiżowym czasopiśmie Cell wzięło udział 15 zdrowych ochotników w wieku od 18 do 40 lat. Wszyscy byli w stanie rozpoznać kierunek nadchodzącego światła podczerwonego, odczytać proste kody świetlne podobne do alfabetu Morse'a oraz rozróżnić różne długości fal podczerwieni. Co ciekawe, czułość na podczerwień była lepsza przy zamkniętych oczach, ponieważ promieniowanie podczerwone skuteczniej przenika przez powieki niż światło widzialne.
😴 WIDZENIE PRZY ZAMKNIĘTYCH OCZACH
To odkrycie było zaskoczeniem nawet dla samych naukowców. Okazało się, że soczewki działają skuteczniej w całkowitej ciemności lub gdy użytkownik ma zamknięte oczy. Promieniowanie podczerwone o dłuższej fali elektromagnetycznej łatwiej przenika przez tkankę powiek niż światło widzialne, eliminując zakłócenia i poprawiając jakość percepcji.
🏥 ZASTOSOWANIA W MEDYCYNIE
Technologia ta może zrewolucjonizować diagnostykę medyczną. Soczewki mogłyby pomóc lekarzom dostrzegać różnice temperatur w tkankach, wykrywać stany zapalne lub nowotwory bez użycia drogiej aparatury termowizyjnej. Dla osób z daltonizmem te soczewki mogą stać się przełomem, uzupełniając brakujące informacje kolorystyczne o dane z zakresu podczerwieni.
🚨 RATOWNICTWO I BEZPIECZEŃSTWO
Strażacy, ratownicy górscy czy służby ratunkowe zyskają nowe możliwości działania w warunkach ograniczonej widoczności. Soczewki działają w dymie, mgle czy kurzu, gdzie zwykły wzrok zawodzi. Nie wymagając baterii, są zawsze gotowe do użycia w sytuacjach kryzysowych.
🔐 SZYFROWANA KOMUNIKACJA
Naukowcy już teraz testują wykorzystanie soczewek do przesyłania zaszyfrowanych informacji. Wiadomości kodowane w podczerwieni byłyby niewidoczne dla osób bez specjalnych soczewek, tworząc nowy poziom bezpieczeństwa w komunikacji.
📌PODSUMOWANIE:
Soczewki kontaktowe UCL to przełom porównywalny z wynalezieniem mikroskopu czy teleskopu. Rozszerzają ludzkie możliwości percepcji bez inwazyjnych zabiegów czy ciężkiego sprzętu. Choć obecnie technologia jest na etapie wczesnego rozwoju i wymaga silnych źródeł podczerwieni LED, naukowcy pracują już nad zwiększeniem czułości nanocząstek. W przyszłości możemy nosić soczewki dające nam prawdziwą superwizję.
📌Wyjaśnienie trudnych pojęć:
📚 KONWERSJA W GÓRĘ (UPCONVERSION)
To proces fizyczny, w którym dwa lub więcej fotonów o niskiej energii łączy się, tworząc jeden foton o wyższej energii. Wyobraźcie sobie dwie małe fale na wodzie, które spotykają się i tworzą jedną większą falę. Podobnie fotony podczerwieni łączą swoją energię, przekształcając się w foton światła widzialnego.
📚 NANOCZĄSTKI
To struktury o rozmiarach mierzonych w nanometrach (miliardowych częściach metra). Dla porównania, nanocząstka ma się tak do piłki tenisowej, jak piłka tenisowa do kuli ziemskiej. W soczewkach użyto cząstek o średnicy 45 nanometrów, czyli tysiąc razy cieńszych niż ludzki włos.
📚 SPEKTRUM ELEKTROMAGNETYCZNE
To pełny zakres fal elektromagnetycznych, od fal radiowych po promienie gamma. Ludzkie oko widzi tylko maleńki wycinek tego spektrum. Podczerwień znajduje się tuż za czerwienią, poza zasięgiem naszego naturalnego wzroku.
🔸Jeśli uważasz że ten artykuł jest ciekawy to prześlij go dalej i zaobserwuj po więcej wartościowych treści
🔸Artykuł ma charakter informacyjno-edukacyjny i nie stanowi
rekomendacji inwestycyjnej ani reklamy produktu czy usługi
📌Bibliografia i źródła:
1. Ma, Y., Chen, Y., Wang, S., et al. (2025). "Near-infrared spatiotemporal color vision in humans enabled by upconversion contact lenses" - Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2025.04.019
Link: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00454-4
2. University of Science and Technology of China (2025). "USTC Realizes Human Near-Infrared Color Vision via Contact Lens Technology"
Link: https://en.ustc.edu.cn/info/1007/5053.htm
3. Physical Sciences News (2025). "Infrared contact lenses allow people to see in the dark, even with their eyes closed"
Link: https://phys.org/news/2025-05-infrared-contact-lenses-people-dark.html
4. Optics.org (2025). "Infrared contact lens gives wearers vision in the dark"
Link: https://optics.org/news/16/5/39
5. Cell Press via EurekAlert (2025). "Infrared contact lenses allow people to see in the dark"
Link: https://www.eurekalert.org/news-releases/1084046
Źródło: https://spidersweb.pl/2025/05/soczewki-widzenie-w-ciemnosci.html