Chinesische Forscher entwickeln Technik Kontaktlinse macht Infrarotlicht sichtbar
Forschende haben eine Kontaktlinse entwickelt, die infrarotes Licht sichtbar macht. Wie das funktioniert – und was das bringt.
Das menschliche Auge ist ein hochentwickeltes Sinnesorgan – aber mit Grenzen. Licht mit einer Wellenlänge unter 400 Nanometern (UV) oder über 700 Nanometern (Infrarot) bleibt uns verborgen. Besonders infrarotes Licht ist unsichtbar. Bis jetzt.
Kontaktlinse zeigt, was sonst verborgen bleibt
Forschende der Universität für Wissenschaft und Technik im chinesischen Hefei haben eine Kontaktlinse entwickelt, die Infrarotstrahlung in sichtbares Licht umwandelt. Dadurch wird es möglich, Lichtquellen zu sehen, die eigentlich außerhalb des menschlichen Wahrnehmungsspektrums liegen. Und das ohne Strom, Batterie oder Nachtsichtgerät.
Die neue Technologie basiert auf sogenannten Upconversion-Nanopartikeln (UCNPs). Diese winzigen Partikel – nur 45 Nanometer groß – bestehen aus einer Mischung aus Gold, Ytterbium, Erbium und weiteren Seltenen Erden. Sie sind in ein weiches, biokompatibles Linsenmaterial eingearbeitet. Treffen infrarote Lichtstrahlen auf diese Partikel, geben sie Energie ab – in Form von sichtbarem Licht im Rahmen von drei Primärfarben.
Infrarotlicht wird sichtbar – besser sogar mit geschlossenen Augen
Bei Tests mit Mäusen und menschlichen Probanden zeigte sich: Die Linsen funktionieren. Menschen konnten im Dunkeln blinkende Lichtsignale, Buchstaben oder Richtungen erkennen – obwohl die infraroten Lichtquellen für das bloße Auge unsichtbar blieben. Besonders eindrucksvoll: Das System funktioniert auch mit geschlossenen Augen, denn Infrarotlicht durchdringt das Lid. So entsteht im Gehirn ein Bild – auch ohne visuelle Störung durch Tageslicht.
Die Qualität lässt noch Luft nach oben
So faszinierend die Technologie ist, sie hat ihre Grenzen. Die Linsen liefern nur sehr unscharfe Bilder. Die Ursache: Das Licht wird beim Durchgang durch die Nanopartikel gestreut. Zwar ließen sich diese Verzerrungen mithilfe zusätzlicher optischer Systeme etwas korrigieren – aber an die Bildschärfe moderner Nachtsichtgeräte reicht das noch nicht heran.
Außerdem ist es bislang nicht möglich, reine Wärmestrahlung – wie sie etwa von Körpern abgegeben wird – ohne spezielle Lichtquellen sichtbar zu machen. Die Kontaktlinsen benötigen derzeit externe Infrarot-LEDs, um zu funktionieren.
Was bringt das für den Alltag?
Trotz der technischen Einschränkungen sehen die Entwickler bereits zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten: In der Medizin könnten unsichtbare Markierungen während Operationen sichtbar gemacht werden. Auch beim Fälschungsschutz, in der Verschlüsselungstechnologie oder bei Rettungseinsätzen im Dunkeln könnte die Linse hilfreich sein.
Kritiker geben allerdings zu bedenken, dass bisherige Nachtsichtlösungen praktischer und leistungsstärker seien – zumindest für den Einsatz unter realen Bedingungen. Denn diese Geräte verstärken vorhandenes Licht und liefern deutlich schärfere Bilder.
- cell.com: "An Organic Photovoltaic–Neuromorphic Device for Seeing and Recognizing in the Dark" (Englisch)
- Dieser Text wurde teilweise mit maschineller Unterstützung erstellt und redaktionell geprüft. Wir freuen uns über Hinweise an t-online@stroeer.de.
Quellen anzeigen
