Dodano: 31 lipiec 2019r.

Soczewki kontaktowe z możliwością powiększania obrazu

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzyli prototypową soczewkę kontaktową kontrolowaną przez ruchy oka. Przy pomocy takiej soczewki użytkownicy mogą powiększyć obraz po prostu dwukrotnie mrugając powieką.

 

Badania prowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego przybliżyły nas o krok do wizji z powieści science fiction o ulepszonej wersji człowieka. W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Advanced Functional Materials” zespół inżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opisał prototypową soczewkę kontaktową z funkcją zoomu kontrolowaną poprzez ruchy gałek ocznych oraz powieki.

Opisany w publikacji prototyp działa obecnie jedynie na specjalnej platformie, a osoby, na których testowano urządzenie, miały szereg elektrod umieszczonych wokół oczu. Minie jeszcze wiele lat zanim soczewki będą mogły być bezpiecznie używane przez ludzi. Przede wszystkim urządzenie będzie trzeba zminiaturyzować, ale sam prototyp pokazuje fascynujące możliwości zastosowania istniejących technologii.

 

Niezwykle interesującą częścią tych badań jest sposób kontrolowania soczewek kontaktowych. Zamiast przycisków, które użytkownik musiałby naciskać, soczewka jest w stanie wykryć sygnały elektrookulograficzne generowane podczas ruchów gałki ocznej. Elektrookulografia jest stosowana jako narzędzie diagnostyczne schorzeń siatkówki oka i opiera się na badaniu różnicy potencjału elektrycznego między rogówką a tylną częścią oka.

Nawet gdy oko jest w spoczynku, istnieje stały potencjał elektryczny między rogówką a blaszką Brucha. Ten potencjał elektryczny można zmierzyć za każdym razem, gdy porusza się gałka oczna lub powieka. Umieszczając elektrody na skórze wokół oka można określić różnice w potencjale umożliwiając śledzenie i translację tych ruchów w innym miejscu.

Zmieniające się pola elektryczne można wykorzystać do sterowania soczewkami kontaktowymi. Na przykład patrzenie w dół może automatycznie spowodować, że soczewka skupi się na obiektach, takich jak słowa na stronie w książce, podczas gdy oglądanie się wstecz automatycznie dostosuje wzrok, aby skupić się na szerszym, dalekim widoku.

Czułość systemu można dostroić, aby wykrył wiele mrugnięć oka, które mogą zmienić soczewkę w obiektyw zmiennoogniskowy, czyli zoom. Dwukrotne mrugnięcie powieką na powiększenie obrazu. Ponowienie tej czynności - powrót do normalnego widzenia.

Zaprezentowana soczewka kontaktowa składa się z dwóch warstw rozciągliwych folii polimerowych, które naśladuje działanie soczewki w ludzkim oku i zmieniają swoją strukturę, gdy stosowany jest prąd elektryczny. Między warstwami umieszczono ciecz (sól fizjologiczną).

W przypadku prototypu przewody dostarczają energię elektryczną z zewnętrznego źródła zasilania, co powoduje, że warstwy albo się rozszerzają, zmniejszając grubość soczewki, albo kurczą, co ma odwrotny skutek. W każdym z tych procesów punkt ogniskowej światła przechodzącego przez sztuczną soczewkę jest zmieniany, co określa, co przed obiektywem pojawia się w centrum uwagi.

Pozwala to soczewce rozszerzyć się i zmniejszyć grubość, kiedy zostanie wykryty potencjał elektryczny, skutecznie pozwalając użytkownikowi na powiększanie i pomniejszanie tylko przez miganie. A ponieważ obiektyw jest wykonany z miękkich materiałów, względna zmiana ogniskowej może wynosić nawet 32 ​​procent - co sprawia, że ​​funkcja zoomu jest imponująca.

 

Źródło: New Scientist