Lentes para ver con ojos cerrados y en la oscuridad

Imagina poder ver el mundo como un superhéroe, con la habilidad de percibir longitudes de onda que el ojo humano no puede captar. Un equipo de científicos ha transformado esta fantasía en realidad al desarrollar lentes de contacto capaces de permitir a los usuarios explorar el espectro de luz infrarroja. Esta innovadora hazaña tiene el potencial de revolucionar nuestra percepción del entorno.

A diferencia de las tradicionales gafas de visión nocturna, que dependen de energía externa, estas lentes ofrecen una solución práctica y accesible, permitiendo una experiencia visual sin complicaciones. Su diseño transparente no solo permite observar la luz infrarroja, también integra todos los colores visibles, enriqueciendo la percepción visual de manera notable. Pero las aplicaciones no se detienen ahí. Esta tecnología podría ser un auténtico salvavidas para personas daltónicas, brindándoles la oportunidad de experimentar colores de formas que jamás imaginaron. La posibilidad de ver el mundo con una nueva paleta de colores podría transformar la vida de millones de personas.

Esta revolucionaria invención está dirigida por científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) en Hefei, que han dotado a las lentes de su extraordinario poder al infundirlas con nanopartículas capaces de convertir la luz infrarroja cercana, en el rango de 800 a 1.600 nanómetros, en luz visible de longitudes de onda más cortas que los humanos pueden percibir. Los investigadores estiman que el costo de producción es de aproximadamente 200 dólares, lo que las hace accesibles para diversas aplicaciones potenciales.

El espectro de colores perceptibles por el ojo humano se extiende de 400 a 700 nanómetros, pero esto representa solo un pequeño fragmento de la rica paleta que experimentan muchos animales. Aves, abejas y renos pueden ver en el rango de la luz ultravioleta, mientras que por ejemplo ciertos reptiles o murciélagos poseen órganos que les permiten detectar radiaciones térmicas, facilitando su caza.

Para expandir la percepción visual humana, los investigadores han desarrollado una técnica para identificar la dirección de las radiaciones. Curiosamente, la percepción se agudiza al cerrar los ojos, ya que los párpados bloquean más eficazmente las interferencias de la luz visible. Cabe destacar que, aunque estos dispositivos no son suficientemente sensibles para captar niveles naturales de radiación en el infrarrojo, ni proporcionan visión térmica, el futuro de esta tecnología parece prometedor.

Voluntarios humanos que han utilizado estas lentes innovadoras han demostrado habilidades sorprendentes, pudiendo identificar patrones infrarrojos, descifrar códigos temporales e incluso distinguir hasta tres "colores" diferentes en este rango espectral. Este avance representa una expansión significativa de la capacidad visual humana más allá de sus límites naturales.

La tecnología no invasiva subyacente tiene aplicaciones potenciales de gran impacto en diversas disciplinas, incluyendo la imagenología médica, la seguridad de la información, operaciones de rescate o el tratamiento del daltonismo. A diferencia de los dispositivos de visión nocturna, no requieren una fuente de energía externa y son capaces de mejorar la percepción en condiciones de baja visibilidad, como neblina o polvo, ofreciendo así una experiencia visual más intuitiva y natural.

Avances y Desafíos de la Conversión Ascendente

A pesar de su diseño revolucionario, las nuevas lentes de conversión ascendente presentan desafíos significativos. La dispersión de luz provocada por las nanopartículas incrustadas produce imágenes borrosas. Para mitigar este efecto, los expertos han integrado la tecnología en un sistema óptico que incluye lentes adicionales para redirigir la luz. Sin embargo, a diferencia de las gafas de visión nocturna, que amplifican la luz para detectar señales infrarrojas débiles, este dispositivo sólo permite ver señales intensas, como las emitidas por diodos emisores de luz (LED). No obstante, Yuqian Ma, coautor del estudio, confía en que los usuarios podrían leer marcas anticopia que emiten longitudes de onda infrarroja, invisibles al ojo humano. Además, otro experto sugiere que podrían ser utilizadas en cirugías con fluorescencia en el infrarrojo cercano, lo que permitiría a los médicos detectar y eliminar lesiones cancerosas de manera directa, sin la necesidad de equipos tradicionales voluminosos.

En la actualidad, el objetivo es encontrar la forma de introducir más nanopartículas en las lentes y desarrollar partículas capaces de convertir la luz con mayor eficacia para mejorar la sensibilidad de la tecnología. «Hemos superado las limitaciones fisiológicas de la visión humana, como si abriéramos una nueva ventana al mundo», afirma Ma.

Estas diminutas estructuras son capaces de absorber radiaciones en longitudes de onda que escapan a nuestra percepción y reemitirlas en el espectro visible. En un estudio reciente, publicado en la revista Cell, se seleccionaron partículas que transforman radiaciones cercanas en tonalidades visibles como rojo, verde y azul.

En análisis previos, el equipo logró otorgar a ratones una forma de visión en este rango mediante la inyección de nanopartículas bajo la retina. Pero, conscientes de que esta técnica invasiva podría no ser aceptada en humanos, buscaron un enfoque menos intrusivo. Y así surgieron las lentes de contacto con nanopartículas de conversión ascendente, que permiten a los usuarios detectar señales similares al código Morse emitidas por LEDs.