Lentillas infrarrojas permiten ver en la oscuridad y con los ojos cerrados

Neurocientíficos y científicos de materiales han creado lentes de contacto que permiten la visión en la oscuridad incluso con los ojos cerrados, convirtiendo la luz infrarroja en luz visible.

A diferencia de las gafas de visión nocturna infrarroja, las lentes de contacto, descritas en la revista Cell, no requieren una fuente de alimentación y permiten al usuario percibir múltiples longitudes de onda infrarrojas. Gracias a su transparencia, los usuarios pueden ver tanto la luz infrarroja como la visible simultáneamente, aunque la visión infrarroja mejoró cuando los participantes cerraron los ojos.

"Nuestra investigación abre el potencial de dispositivos portátiles no invasivos que brinden supervisión visual a las personas", afirma el autor principal, Tian Xue, neurocientífico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. "Este material tiene muchas aplicaciones potenciales inmediatas. Por ejemplo, la luz infrarroja parpadeante podría utilizarse para transmitir información en entornos de seguridad, rescate, cifrado o lucha contra la falsificación".

La tecnología de las lentes de contacto utiliza nanopartículas que absorben la luz infrarroja y la convierten en longitudes de onda visibles para el ojo de los mamíferos (por ejemplo, radiación electromagnética en el rango de 400 a 700 nm). Las nanopartículas permiten específicamente la detección de la "luz infrarroja cercana", que es la luz infrarroja en el rango de 800 a 1600 nm, justo por encima de lo que los humanos ya pueden ver.

El equipo había demostrado previamente que estas nanopartículas permiten la visión infrarroja en ratones al inyectarlas en la retina, pero buscaban diseñar una opción menos invasiva.

NANOPARTÍCULAS Y POLÍMEROS FLEXIBLES

Para crear las lentes de contacto, el equipo combinó las nanopartículas con polímeros flexibles y no tóxicos, utilizados en lentes de contacto blandas estándar. Tras demostrar su atoxicidad, probaron su función tanto en humanos como en ratones.

Descubrieron que los ratones que usaban lentes de contacto mostraban comportamientos que sugerían que podían ver longitudes de onda infrarrojas. Por ejemplo, cuando se les dio a elegir entre una caja oscura y una caja iluminada con infrarrojos, los ratones que usaban lentes de contacto eligieron la caja oscura, mientras que los ratones que no las usaban no mostraron preferencia.

Los ratones también mostraron señales fisiológicas de visión infrarroja: las pupilas de los ratones que usaban lentes de contacto se contrajeron en presencia de luz infrarroja, y las imágenes cerebrales revelaron que la luz infrarroja provocaba la activación de sus centros de procesamiento visual. En humanos, las lentes de contacto infrarrojas permitieron a los participantes detectar con precisión señales parpadeantes similares al código morse y percibir la dirección de la luz infrarroja entrante.

"Es totalmente evidente: sin las lentes de contacto, el sujeto no puede ver nada, pero al ponérselas, puede ver claramente el parpadeo de la luz infrarroja", afirmó Xue.

MEJOR CERRANDO LOS OJOS

"También descubrimos que, al cerrar los ojos, el sujeto puede recibir mejor esta información parpadeante, ya que la luz infrarroja cercana penetra el párpado con mayor eficacia que la luz visible, por lo que hay menos interferencia de la luz visible".

Una modificación adicional de las lentes de contacto permite a los usuarios diferenciar entre diferentes espectros de luz infrarroja mediante la ingeniería de las nanopartículas para codificar por colores las diferentes longitudes de onda infrarrojas. Por ejemplo, las longitudes de onda infrarrojas de 980 nm se convirtieron en luz azul, las de 808 nm en luz verde y las de 1532 nm en luz roja.

Además de permitir a los usuarios percibir más detalles dentro del espectro infrarrojo, estas nanopartículas codificadoras de color podrían modificarse para ayudar a las personas daltónicas a ver longitudes de onda que de otro modo no podrían detectar.

"Al convertir la luz visible roja en algo similar a la luz visible verde, esta tecnología podría hacer visible lo invisible para las personas daltónicas", afirma Xue.

Dado que las lentes de contacto tienen una capacidad limitada para capturar detalles finos (debido a su proximidad a la retina, lo que provoca la dispersión de las partículas de luz convertidas), el equipo también desarrolló un sistema de vidrio portátil utilizando la misma tecnología de nanopartículas, que permitió a los participantes percibir información infrarroja de mayor resolución.

Actualmente, las lentes de contacto solo pueden detectar la radiación infrarroja proyectada por una fuente de luz LED, pero los investigadores están trabajando para aumentar la sensibilidad de las nanopartículas para que puedan detectar niveles más bajos de luz infrarroja.

"En el futuro, mediante la colaboración con científicos de materiales y expertos en óptica, esperamos crear una lente de contacto con una resolución espacial más precisa y una mayor sensibilidad", concluye Xue.