Созданы контактные линзы для телескопического зрения

(a) вид контактных линз спереди, (b) вид контактных линз сзади, (c) контактная линза на оптомеханическом глазу, (d) центральная область линзы блокирована жидкокристаллическими 3D-очками, (e) центральная область открыта

(иллюстрация Optic Express).

Движение световых лучей внутри контактных линз: (a) обычное, не увеличенное изображение получается при попадании света на центральную часть линзы, (b) изображение, увеличенное при помощи переотражений в 2,8 раза, (c) переотражение лучей

(иллюстрация Optic Express).

Изображения, полученные через контактные линзы и оптомеханический глаз: (a) таблица для проверки чёткости изображения ВВС США, увеличения нет, (b) увеличение в 2,8 раза, (c) снимок оптомеханического глаза на природе, (d) с контактными линзами и увеличением

Начальное строение телескопической линзы, изготовленной с использованием двух дышащих полимерных материалов

(иллюстрация Optic Express).

Поклонники персонажей с суперспособностями вскоре смогут заполучить в свой арсенал ещё одно средство, возвышающее их над обычными людьми. Инженеры из США и Швейцарии придумали систему из контактных линз и очков, которая обеспечивает человека телескопическим зрением и возможностью увеличения картинки почти в три раза.

По сути, контактные линзы увеличивают ту или иную часть наблюдаемой картины, а очки позволяют человеку переключаться между обычным и увеличенным изображением.

Движение световых лучей внутри контактных линз: (a) обычное, не увеличенное изображение получается при попадании света на центральную часть линзы, (b) изображение, увеличенное при помощи переотражений в 2,8 раза, (c) переотражение лучей (иллюстрация Optic Express).

Как пишут учёные в статье в журнале Optic Express, контактные линзы диаметром 8 миллиметров представляют собой систему концентрических колец. Центральная область линзы пропускает свет, как и обычная линза. Её окружают кольца из материала, которые перераспределяют световые лучи на сетчатку таким образом, что можно увидеть увеличенное изображение того или иного участка общей картины. Самое внешнее кольцо в толщину доходит до 1,17 миллиметра. Всё "устройство" выполнено из пластика, из которого делались контактные линзы первого поколения.

Очки оборудованы поляризационными светофильтрами, которые перенаправляют свет на различные участки линз. Когда фильтры "включены", свет попадает на центральную область линз. Но стоит отключить фильтр, и свет направляется на внешние кольца − пользователь получает увеличенное изображение.

Движение световых лучей внутри контактных линз: (a) обычное, не увеличенное изображение получается при попадании света на центральную часть линзы, (b) изображение, увеличенное при помощи переотражений в 2,8 раза, (c) переотражение лучей (иллюстрация Optic Express).

В общей сложности можно увеличить картинку до 2,8 раза. Как рассказывают инженеры, получаемое изображение человек видит хорошо, но острота зрения в этом случае пока оставляет желать лучшего. Мешает дифракция, однако исследователи знают, как побороть возникшую проблему в дальнейшем. Клинические испытания новой системы начнутся в ноябре 2013 года.

Отметим, что очки не создавались Джозефом Фордом (Joseph Ford) из университета Сан-Диего и Эриком Тремблеем (Eric Tremblay) из Федеральной политехнической школы Лозанны с нуля. Инженеры взяли за основу модель очков для 3D-телевизоров Samsung.

Что же касается контактных линз, то вот что рассказывает об их разработке доктор Тремблэй: "Сложнее всего было сделать линзы дышащими, если вы хотите носить их более 30 минут кряду, их необходимо было сделать дышащими".

Изображения, полученные через новые контактные линзы и оптомеханический глаз: (a) таблица для проверки чёткости изображения ВВС США, увеличения нет, (b) увеличение в 2,8 раза, (c) снимок оптомеханического глаза на природе, (d) с контактными линзами и увеличением
(иллюстрация Optic Express).

Нужно, чтобы глаз правильно "дышал". Учёные решили эту проблему, направив к тканям глаза систему канальцев, которая пропускает все необходимые газы. Конечно, процесс производства это несколько усложнило, но без этого никак нельзя было обойтись, ведь кислород необходим глазам, как и всему организму.

Новое изобретение рассчитано на людей с макулодистрофией. Мы не раз писали о разработках, помогающих побороть это возрастное заболевание глаз. Однако со временем устройством заинтересовались военные, поэтому работу над новинкой частично финансировало Агентство перспективных оборонных научно-исследовательских разработок США DARPA. Объектив-трансфокатор, расположенный прямо в глазу, наверняка пригодится солдатам будущего.

Начальное строение телескопической линзы, изготовленной с использованием двух дышащих полимерных материалов (иллюстрация Optic Express).

Кстати, ранее мы рассказывали о похожей разработке Пентагона. Тогда военные инженеры создали для солдат контактные линзы, которые также расширяли возможности человеческого глаза, а именно позволяли фокусировать взгляд сразу на нескольких предметах.

Что же касается лечебных разработок, то мы писали о российских ионообменных контактных линзах, которые позволяют восстанавливать зрение, об американских контактных линзах, измеряющих уровень сахара в крови, а ещё об искусственной сетчатке и о вживлении бионического глаза. Искусственные глаза, кстати, создают не только для человека, но и для роботов. Вот пара примеров: один и два.

Также по теме:
Пентагон заказал контактные линзы, позволяющие солдатам фокусировать взгляд на нескольких предметах одновременно 
Контактные линзы научили реагировать на уровень сахара в крови 
Контактные линзы превратят в дисплеи 
Американцы одобрили использование искусственной сетчатки 
Австралийские учёные успешно испытали вживлённый человеку бионический глаз 
Светочувствительный белок глаз может различать невидимый красный цвет