Kdo by nechtěl mít infrazrak a vidět tepelné záření ve svém okolí? I když to stále zní spíše jako science-fiction, tuhle terminátorskou vychytávku mohou zařídit pasivní kontaktní čočky, které jsou obohacené speciálními nanočásticemi.
Jak jsme psali na OSLU v roce 2019, výzkumný tým University of Science and Technology of China vyvinul nanočástice, které po vpíchnutí injekcí do sítnice myši zařídily, že dotyčné myši viděly záření v blízce infračervené oblasti spektra, která odpovídá zhruba rozsahu 750 až 1 400 nanometrů. Savci takové záření obvykle nejsou schopni vizuálně detekovat, pouze ho vnímají jako teplo.
Zní to zajímavě, ale injekce do sítnice je přece jenom hodně invazivní zákrok, který by se líbil jen málokomu. Čínský tým proto pokračoval ve vývoji a nedávno představil v podstatě stejnou technologii pro detekci blízce infračerveného záření, kterou ale adaptovali pro kontaktní čočky.
Použili nanočástice, které absorbují infračervené záření a konvertují ho na záření vlnových délek, jaké vnímá lidské oko, tedy přibližně 390 až 750 nanometrů. Tyto nanočástice obsahují zlato, fluorid sodíku a gadolinia, a také kationy ytterbia (Yb) a erbia (Er). Smíchali je s polymery, které se standardně používají k výrobě kontaktních čoček a jsou ohebné i netoxické.
Tvůrci poté kontaktní superčočky s infrazrakem otestovali u myší, a také na lidských dobrovolnících, kteří měli za úkol detekovat morseovku, vysílanou v podobě pulzů infračerveného záření. Pozoruhodné bylo, že dobrovolníci lépe vnímali infračervené záření přes zavřené oči, protože nedocházelo k rušení viditelným světlem, které přes zavřená oční víčka neprojde.
Čínský tým tím neskončil. V následujícím kroku upravili nanočástice tak, aby konvertovaly různé oblasti blízce infračerveného záření na viditelné světlo různých barev. Záření o vlnové délce 980 nm vnímali dobrovolníci modře, záření o vlnové délce 808 nm zeleně a záření s vlnovou délkou 1 532 zase červeně.
Čočky s infrazrakem díky této úpravě vytvoří zřetelnější obraz. Co je ještě lepší, podle tvůrců čoček by s touto technologií bylo možné řešit vizuální omezení barvoslepých lidí. V současnosti sice kontaktní superčočky vnímají jen blízce infračervené záření z LEDek, ale vědci intenzivně pracují na rozšíření jejich možností. Možných aplikací se nabízí nepřeberné množství.
Video: Superhuman Vision Now Possible: Scientists Create Lenses That See Infrared Light | GRAVITAS
Literatura
Nová metačočka ohýbá paprsky všech barev duhy
Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2018)
Injekce umožňuje vidět v infračerveném světle
Autor: Josef Pazdera (03.03.2019)
S novou technologií nočního vidění by mohl v noci vidět každý
Autor: Stanislav Mihulka (06.06.2024)
Diskuze:
Neposkytuji...
Zdenek Svindrych,2025-05-29 04:46:57
... adne schopnosti infrazraku, teda rozhodne ne kontaktni cocky.
Prvni vadou nakrase je, ze emitovane (upkonvertovane) svetlo se nesiri ve smeru puvodnich infacervenych fotonu, ale vicemene nahodne, takze na sitnici nevznikne zadny obraz. Reseni je bud dat nanocastice na zdroj svetla, do sitnice, nebo (pomoci soustavy cocek) do nove vytvorene roviny kde se obraz zaostri. V uvedene praci takovyto system sestavili (tri cocky v 4-f konfiguraci), a ma celkovou delku pres 65 mm, tedy rozhodne ne tloustku bezne kontaktni cocky.
Druha vada na krase je ze to infracervene svetlo musi byt o sest radu (milionkrat) intenzivnejsi nez viditelne svetlo pro srovnatelnou odezvu.
Re: Neposkytuji...
Jarda Ticháček,2025-05-30 23:19:31
Já se už cca půl století pohybuji v místech, kde se zaostřit nedá. Noční příroda, lesy… Nějak jsem se naučil se nedívat. Zaostřit není na co, stejně to nejde. Tam se člověk pohybuje na principech, které zdědil po prababičce z doby, kdy kambrium bylo vysněnou budoucností. Nakonec, každý trochu zkušený řidič se nekouká na nějakou silnici a hledí doblba. Ostření je sice hezké, ale je dobré tak na čtení, na ulovení srnce, nebo na hodnocení hezké holky. Ale většina důležitých vizuálních vjemů je stejně z té nezastřené oblasti. To jsou ty větve, kterým se člověk uhne, klíče, které chytí aniž by zaslechl, že mu je někdo hází, decentní úkrok stranou, protože ze skály padá kámen. Vše rozostřené, v mnoha případech vlastně mimo zorné pole, které by změřil doktor lékař optik. A že se to rozšíří o pár vlnových délek. Já bych to bral. Už jen rozostřené vnímání třeba levého oka. Které používám jen jako pomocné právě tímto způsobem. Nevidím, vnímám. A ohlédnout se na kole? Když chci doleva. Sakra, kdybych viděl alespoň něco, co Vás osobně nezajímá. Cow viděl. Ale vnímal.
Re: Re: Neposkytuji...
D@1imi1 Hrušk@,2025-05-31 08:51:54
Nepochopil jste. To světlo není pouze "rozostřené", ono je všesměrové. Rozostřené máte objekty v periferním vidění, ale proti tomu infravidění je lze považovat stále za vysoce ostré. To infravidění je zhruba tak ostré, jako když se koukáte přes zavřená oční víčka. Akorát s tím rozdílem, že přes oční víčka světla projde tisíckrát víc - víčka propouštějí desetiny až jednotky procent v závislosti na vlnové délce. Ne miliontiny.
Re: Re: Re: Neposkytuji...
F M,2025-05-31 10:33:06
Moc jsem toho z toho nepřečetl. Nějaké zbytkové prostorové rozlišení tam je "Také jsme ověřili, že účastníci s tUCL dokázali pomocí nositelného systému brýlí rozpoznávat různé barevné obrazy NIR vzorů ( obrázek 4 G), včetně barevných horizontálních a vertikálních čar, tvarů S a O, trojúhelníků a čtverců ( obrázky 5 M a 5N). Je to součástí toho pokroku, to emitované světlo je trošičku (statisticky) přibližně orientované. V budoucnu by to prý mělo jít, oko a člověk to zvládne, s novými materiály a postupy až na úroveň běžného vidění (prý, až). Ty vzory byly celkem obrovské/blízko/úhel.
Světlo je slabé, jak se píše výše -6 až -4 řády od intenzity zdroje (od oka z grafů), vnímané to sice je jako transparentní, ale dobře projde skrz víčka. Ovšem tu intenzitu bych ze zdravotních důvodů nad úroveň mikrovlnné trouby nezvyšoval, prý to stačí i takto s mírným přisvícením LED.
V podstatě se omezují ("v poli") na rozlišení toho, že je zdroj zapnut/vypnut, případně směr. Zkouší morseovku, potom u těch vícebarevných potom rozlišení barev a kódují to přiřazením písmen. To přirovnání rozlišení k zavřeným víčkům bude přibližně přesné, jen pro doladění bych to dal do tmy a silných LED a ještě trošku vylepšil, možná mastička v očích bude blíže.
Ty barvosleposti jsou tam stejně jako ta zlepšení jako hypotetické potenciály.
Dejte mi vědět
Pavel Kaňkovský,2025-05-28 21:27:13
...až budou umět 1310 nm. A vůbec nejlepší by bylo, kdyby uměli jednou barvou vlnové délky kolem 850 nm, druhou barvou kolem 1310 nm a třetí barvou ještě 1500-1600 nm. :)
A to musí být ty nanočástice nutně
Miroslav Gretschelst,2025-05-27 23:06:49
rozptýleny jen v kontaktních čočkách? V obyčejných brýlích by to nešlo?
Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Martin Novák2,2025-05-27 08:43:18
... tak mi něco říká že je nebude vidět ani na čočkách.
Jinak dobré pro zloděje, noční kamery většinou potřebují infračervený osvit a to vidět bude...
Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Ludvík Urban,2025-05-27 09:41:53
Zajímavá představa o barvosleposti.
Re: Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Martin Novák2,2025-05-27 09:52:50
Takže vy si myslíte že barvoslepý nevidí barvy protože nosí speciální brýle které barvy odfiltrují? A že když zdroj barev (luminofor v čočkách) umístíte blíž k oku tak barvy začne vidět?
Já myslím že problém je na sítnici, takže žádné čočky na světě nepomůžou.
Viz:
Barvoslepost, také známá jako daltonismus, je způsobena genetickou vadou, kde se jedná o nedostatek nebo chybnou funkci světločivých buněk (čípků) na sítnici oka. Tyto buňky jsou zodpovědné za vnímání barev.
Re: Re: Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Ilil Akil,2025-05-27 12:30:08
Farbosleposť má niekoľko typov.
Najhorší typ, že je len "čiernobiele" videnie, je veľmi vzácny.
Vnímanie farieb umožňujú tri typy čapíkov v oku citlivé najmä na červenú, zelenú a modrú farbu.
No a najčastejší typ farbosleposti je, že sú poškodené len červeno citlivé čapíky.
A človek vidí "dvojrozmerne" a má problém rozoznať červenú od zelenej.
Šošovky z článku by mohli transformovať vstupné spektrum tak, aby taký farboslepý čerevenú od zelenej bezpečne rozoznal.
Aj teraz existujú okuliare pre farboslepých, ktoré zvýšia schopnosť rozonať čerevenú od zelenej, tým, že filtrujú červenú.
Re: Re: Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Ludvík Urban,2025-05-27 17:03:37
Vy jste napsal "Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...", což je opravdu velice sverazný nazor na to, co barvoslepý člověk na semaforu vidí.
Daltonismus máme v rodině a víme, co a jak barvoslepý člověk vidí.
Doporučil bych nepodsouvat druhým něco, co nenapsali anebo se kasat, že víte, co si ti druzí myslí.
Re: Re: Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Vojtěch Kocián,2025-05-28 07:53:05
Pochopil jsem to tak, že ty nanočástice přetransformují světlo jedné vlnové délky, kterou pacient nevidí) na vlnovou délku, kterou už jeho sítnice vnímat bude.
Podle mého to má ale docela dost nedostatků. Emitované světlo nebude držet směr, dopadajícího, takže nepůjde zaostřit jeho zdroj. Jak je psáno v článku, zkoušelo se to na identifikaci blikání IR LEDkami a ne na jejich lokalizaci. Člověk by si na to asi za nějakou dobu zvykl a lokalizoval by zdroj pomocí otáčení hlavy, ale přesné by to bylo asi jako lokalizace zdroje zvuku možná i méně. Pro zloděje by to bylo dobré jen pro detekci kamery s přísvitem, ale na to mu stačí jiná kamera, která nemá potlačené blízké IR spektrum.
Ohledně korekce barvosleposti je tam ještě jiný problém a tím je to, že původně neviděná barva by se transformovala do viditelné, ale tak jako tak by pacient nedokázal rozlišit, jestli je to barva původní nebo ta dříve neviditelná. Tedy v principu stejné jako předtím, jen spektrálně posunuté. Tedy pokud dřív vnímal červenou stejně jako zelenou, tak posun může teoreticky zařídit, že bude vnímat červenou stejně jako modrou. Nebyla by to kompletní korekce, ale pro identifikaci barev na semaforu by to pomoct mohlo (pokud by nešlo o drážní semafor).
Re: Re: Re: Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Ilil Akil,2025-05-28 09:15:10
Pokiaľ ide o najčastejší typ farbosleposti, tak to nie je tak, že je farba "neviditeľná", len je videná v obmedzenejších rozlišovacích schopnostiach v dimenziách GB.
Teda červená je videná ako "slabšia" zelená, či jej iný odtieň.
A šošovka by mohla dosiahnuť taký farebný odtieň, aký by prirodzene nevznikal.
Prečo by emitované svetlo nemohlo držať smer?
Veď normálne šošovky smer asi držia.
Re: Re: Re: Re: Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
D@1imi1 Hrušk@,2025-05-28 10:00:22
Spíš jak by to světlo mohlo držet směr? Jestli jsem to dobře pochopil, nanočástice v té čočce fungují prakticky jako luminofor.
Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Ilil Akil,2025-05-27 14:12:17
Na nočné videnie môžu zlodeji použiť súčasnú technológiu.
Takže je zbytočné sa strachovať, že by snáď mohli využiť aj ešte neexistujúcu hypotetickú budúcu.
A je možné použiť aj kamery bez nutnosti IR osvitu - mohli by využívať aj práve túto technológiu.
Re: Jestli někdo nevidí barvy na semaforu...
Franta Vejvoda,2025-05-27 22:11:37
Já bych chtěl lítat, ale noční vidění by se také hodilo.
Levné domácí kamerky mají infračervený přísvit, to jste myslel? Takže, to jako, že by ten zloděj s takto upraveným Wichterlem viděl na dvorku lépe, co ukrást? V konfiguraci čoček Yuqian Ma, Yunuo Chen, Hang Zhao, by jej ty IR LED spíš oslepovaly a viděl by leda prd!
Zatím bych si to rozmyslel, dávat si na oko něco, co obsahuje lanthanoidový koktejl. Ono by to tu (barvo)slepost mohlo taky způsobit.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
