Un equip de diversos centres de recerca de la Xina i els Estats Units ha desenvolupat unes lents de contacte que fan visible la llum infraroja. Gràcies a aquestes lents, és possible percebre longituds d’ona infraroges que habitualment són invisibles per a l’ull humà.
L’experiment es va dur a terme en una foscor total per demostrar la capacitat de les lents de detectar aquest tipus de llum. Atès que no hi havia llum visible, qualsevol imatge percebuda provenia exclusivament de l’espectre infraroig. Això en va confirmar l’eficàcia com a eina de visió en condicions sense il·luminació addicional.
Els resultats, publicats a la revista Cell, remarquen que aquest invent no necessita una font d’alimentació externa, a diferència de les ulleres de visió nocturna infraroja. A més, aquestes lents transparents permeten als usuaris veure alhora la llum visible i la llum infraroja. De fet, aquesta última es percep millor amb els ulls tancats.
Utilitzen nanopartícules capaces de detectar longituds d’ona infraroges i convertir-les en longituds d’ona visibles per a l’ull humà
Aquestes lents de contacte utilitzen nanopartícules capaces d’absorbir la llum infraroja. Així permeten la detecció de longituds d’ona infraroges properes, compreses entre 800 i 1.600 nm, i les converteixen en longituds d’ona visibles per a l’ull humà, com les que es troben entre 400 i 700 nm.
Segons Tian Xue, neurocientífic de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina i coautor de l’article, aquesta recerca obre la porta a dispositius portàtils no invasius que proporcionin a les persones una capacitat visual millorada.
“Aquest invent té moltes aplicacions potencials immediates. Per exemple, la llum infraroja intermitent podria usar-se per transmetre informació en entorns de seguretat, rescat, xifrat o antifalsificació”, afegeix.
Inicialment, l’equip va demostrar que la injecció d’aquestes nanopartícules a la retina de ratolins permetia percebre la llum infraroja. No obstant això, amb l’objectiu de trobar una alternativa menys invasiva, van desenvolupar lents de contacte que integren nanopartícules amb polímers flexibles i no tòxics, similars als utilitzats en les lents de contacte toves convencionals.
Desenvoluparen lents que integren nanopartícules amb polímers flexibles i no tòxics, similars als utilitzats en les lents de contacte toves convencionals
Un cop comprovada la seva seguretat, van avaluar l’efectivitat del sistema en ratolins. Van analitzar el comportament dels animals que duien les lents i observaren indicis que podien percebre la llum infraroja. Per exemple, els rosegadors amb les lents tendien a triar una capsa fosca enlloc d’una altra il·luminada amb llum infraroja, mentre que els que no en duien no mostraven cap preferència.
A més, els ratolins mostraven senyals fisiològics associats a la visió infraroja, com ara la contracció de les pupil·les en presència d’aquesta llum i l’activació dels centres de processament visual en imatges cerebrals.
En l’assaig amb humans, les lents de contacte infraroges van permetre als participants detectar amb precisió senyals intermitents similars al codi Morse i percebre la direcció de la llum infraroja entrant.
“Sense les lents de contacte, el subjecte no pot veure res, però quan se les posa pot veure clarament el parpelleig de la llum infraroja. A més, hem descobert que, en tancar els ulls, el subjecte rep encara millor aquesta informació intermitent, ja que la llum infraroja propera penetra la parpella amb més eficàcia que la llum visible, de manera que hi ha menys interferències de la llum visible”, explica Xue.
Una modificació addicional en les lents de contacte va permetre als usuaris diferenciar entre diversos espectres de llum infraroja. Gràcies a l’enginyeria de les nanopartícules, aconseguiren codificar per colors diferents longituds d’ona. Per exemple, les longituds de 980 nm es convertiren en llum blava; les de 808 nm, en verda, i les de 1.532 nm, en vermella.
A més de permetre als usuaris percebre amb més detall dins de l’espectre infraroig, aquestes nanopartícules podrien adaptar-se per ajudar persones daltòniques a veure longituds d’ona que normalment no poden detectar. Segons el responsable de la recerca, convertir llum roja visible en alguna cosa similar a la llum verda podria ser útil per a qui no distingeix certs colors.
Aquestes nanopartícules podrien adaptar-se per ajudar persones daltòniques a veure longituds d’ona que normalment no poden detectar
Les lents de contacte, tanmateix, presenten una limitació pel que fa a la captura de detalls. Això es deu al fet que les partícules de llum convertides es dispersen per la seva proximitat a la retina. Per resoldre-ho, l’equip va desenvolupar també un sistema portàtil d’ulleres amb la mateixa tecnologia, que ofereix una resolució més gran.
Actualment, els investigadors treballen per augmentar la sensibilitat de les lents de contacte, ja que només detecten la radiació infraroja emesa per una font LED. L’objectiu és que puguin captar nivells més baixos d’aquesta llum.
“En el futur, treballant conjuntament amb científics de materials i experts en òptica, esperem fabricar una lent de contacte amb una resolució espacial més precisa i una sensibilitat més gran”, afirma Xue.
Referència:
Ma, Y. et al. “Near-Infrared Spatiotemporal Color Vision in Humans Enabled by Upconversion Contact Lenses” Cell (2025)
Drets: Creative Commons.