As lentes de contato permitem que os seres humanos percebam a luz infravermelha em cores

Os seres humanos normalmente detectam luz entre 400 nm e 700 nm. Uma equipe liderada por Yuqian Ma agora ampliou essa faixa ao desenvolver https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00454-4 lentes de contato gelatinosas que convertem fótons de infravermelho próximo (NIR) em luz visível, proporcionando aos usuários visão NIR direta sem cirurgia.

As lentes incorporam nanopartículas de conversão ascendente em uma matriz de poli-HEMA. Ao combinar o índice de refração do polímero com as partículas e manter a carga de nanopartículas em 7% da massa, os autores mantiveram mais de 85% de transparência em todo o espectro visível. Os testes mecânicos mostraram flexibilidade e resistência à fadiga comparáveis às lentes comerciais, e os testes de segurança ocular de seis horas em camundongos não revelaram apoptose da córnea ou inflamação da retina.

A eletrorretinografia registrou respostas normais à luz visível e respostas claras ao NIR somente quando as lentes estavam presentes. Os camundongos que usavam as lentes contraíram suas pupilas sob iluminação de 980 nm, evitaram uma câmara iluminada por NIR e usaram a cintilação NIR para escapar do choque. Esses efeitos persistiram com as pálpebras suturadas, o que é consistente com uma transmitância palpebral de 23% a 980 nm versus 0,4% a 535 nm.

Voluntários humanos apresentaram resultados semelhantes. Os usuários de lentes detectaram flashes NIR no escuro e sob luz ambiente de 300 lux; fechar os olhos praticamente não prejudicou a sensibilidade NIR, mas suprimiu a sensibilidade à luz visível em duas ordens de magnitude. Seu limiar de fusão de cintilação NIR correspondeu à referência visível, e eles decodificaram sequências no estilo Morse com a mesma precisão da luz visível. Um módulo externo de óculos com três lentes projetou cenas em NIR por meio de um filme plano de conversão ascendente, produzindo um limite de resolução espacial próximo a 65 ciclos por grau e permitindo o reconhecimento de padrões simples de linhas, letras e formas em NIR.

A substituição das nanopartículas convencionais por um design tricromático, com excitação ortogonal, acrescentou cor. Excitações separadas de 808 nm, 980 nm e 1532 nm produziram emissões isoladas de verde, azul e vermelho, respectivamente. Os testes de correspondência de cores mostraram que os usuários podiam misturar esses três canais "primários" de NIR para reproduzir toda a gama de cromaticidade do tamanho do NTSC e distinguir símbolos multicoloridos, frases codificadas por sinais combinados de cor e tempo e objetos reflexivos cujos matizes de NIR diferem de sua aparência visível.

Lembre-se de que as lentes ainda estão a anos de distância - problemas como baixa sensibilidade sem iluminação NIR ativa, limites de resolução inerentes, desafios de constância de cores e a necessidade de testes humanos mais amplos precisam ser resolvidos. Os óculos inteligentes com câmeras e visores NIR poderão chegar aos consumidores em alguns anos, enquanto as lentes de contato com conversão ascendente provavelmente precisarão de muitos anos de trabalho com materiais, óptica e regulamentação.