Рыбы вдохновили учёных на создание идеальных контактных линз

Различные компоненты контактных линз √ датчики, электроника, солнечные батареи √ будут встраиваться вдоль края линзы из гибкого материала

(иллюстрация Dr. Hongrui Jiang/перевод "Вести.Наука").

Рыба нильский слоник, чьи глаза вдохновили исследователей на создание инновационной линзы

(фото Joachim S. Müller/Flickr).

Американские учёные разрабатывают контактные линзы, которые могли бы автоматически фокусироваться на объектах (как близких, так и удалённых) и не изнашиваться со временем.

Профессор инженерии Хунжуй Цзян (Hongrui Jiang) из Университета Висконсина создал самокорректирующиеся контактные линзы, которые могут устранить необходимость в бифокальных и трифокальных контактных линзах и даже в лазерной коррекционной хирургии.

"Мы надеемся, что данная технология станет наилучшим способом восстановления молодости зрения для пожилых людей, – говорит Цзян. – Наша конструкцияоснована на массиве миниатюрных датчиков, которые позволяют чётко видеть даже в условиях низкой освещённости. Подобным образом нильские слоники видят в мутных африканских водах".

Исследователей действительно вдохновила рыба нильский слоник (Gnathonemus petersii). Сетчатка этой рыбы обладает рядом глубоких чашеобразных ямок с отражающими свет боковыми стенками, которые позволяют собирать и усиливать длинные волны света. Благодаря этому, рыба чётко видит даже в мутной воде.

Рыба нильский слоник, чьи глаза вдохновили исследователей на создание инновационной линзы
Рыба нильский слоник, чьи глаза вдохновили исследователей на создание инновационной линзы
(фото Joachim S. Müller/Flickr).

Учёные создали крошечное устройство с тысячами световых коллекторов, покрытых алюминием, который отражает падающий свет на боковые стенки. В настоящее время основывающаяся на этом массиве датчиков линза способна сфокусироваться на объектах размером до 20 микрометров, то есть примерно в ширину человеческого волоса. Пока тестирование новинки проходит в лаборатории с использованием механической модели глаза.

Однако на создание рабочего прототипа автоматически фокусирующейся контактной линзы уйдёт ещё от 5 до 10 лет, сообщает Цзян.

По словам исследователей, это очень сложный проект, ведь необходимо создать не только линзы, но и источник питания для постоянной работы линзы и прочей электроники. К тому же всё должно быть гибким. По мнению Цзяна, оптимальный источник питания – это крошечная интегрированная солнечная батарея, которая сможет собирать и хранить энергию.

Кроме того, датчики должны быть чрезвычайно малы и при этом обладать способностью получать изображения в условиях низкой освещённости, поэтому они должны быть чрезвычайно чувствительны к свету.

Авторы работы уверены, что их разработка сможет помочь при пресбиопии – возрастной дальнозоркости. Это состояние возникает из-за того, что с возрастом хрусталик глаза становится жёстче, в результате чего ему становится сложнее сфокусироваться на находящихся близко объектах. Возрастная дальнозоркость затрагивает примерно миллиард человек во всём мире.

Изобретение было описано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.