Kontaktlinse mit Nanopartikeln ermöglicht Nachtsicht

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Nachtsicht ohne unhandliche Nachtsichtgeräte: Chinesische Forscher haben nach eigenen Angaben eine Kontaktlinse entwickelt, die das Sehen im Dunkeln ermöglicht.

Das menschliche Auge nimmt elektromagnetische Strahlung im Bereich zwischen 400 und 700 Nanometern wahr. Um im Dunkeln sehen zu können, müsste es Infrarotstrahlung mit größeren Wellenlängen verarbeiten können.

Das ermöglicht die Kontaktlinse, die das Team um Yuqian Ma von der Chinesischen Universität für Wissenschaft und Technik in Hefei in der ostchinesischen Provinz Anhui entwickelt hat. Dafür hat es das ein Material, das für konventionelle, weiche Kontaktlinsen genutzt wird, mit 45 Nanometer großen Partikeln kombiniert, die aus Gold, Natriumgadoliniumfluorid, Ytterbium- und Erbium-Ionen bestehen.

Nanopartikel konvertieren Infrarotlicht

Diese Nanopartikel können Licht im nahen Infrarotbereich mit Wellenlängen zwischen 800 und 1600 Nanometer absorbieren und in sichtbares Licht wandeln, wie das Team in der Fachzeitschrift Cell beschreibt. Diese Hochkonversions-Kontaktlinsen (Upconversion Contact Lenses, UCLs) arbeiten auch im Bereich des sichtbaren Lichts, das bedeutet, sie erweitern das wahrnehmbare Spektrum für den Träger. Sie tragen sich ähnlich wie konventionelle Kontaktlinsen. Auch die mechanischen und chemischen Eigenschaften sind vergleichbar.

Das Team hat die UCLs an Mäusen und an Menschen getestet. Die Mäuse zeigten an ihrem Verhalten, dass sie im Dunkeln sehen konnten. Die menschlichen Probanden erkannten im Dunkeln Muster, Buchstaben oder blinkende Infrarot-Signale.

Besser sehen mit geschlossenen Augen

"Wir haben auch herausgefunden, dass eine Versuchsperson mit geschlossenen Augen diese blinkenden Signale sogar noch besser wahrnehmen können, weil Nahinfrarotlicht das Augenlid besser durchdringt als sichtbares Licht, so dass es weniger Interferenzen mit sichtbarem Licht gibt", sagte Tian Xue, einer der Autoren.

Das Team experimentiert schon seit Längerem mit den Nanopartikeln. Vor einigen Jahren injizierte es diesen Mäusen in die Netzhaut, um sie bei Nacht sehen zu lassen. Die Kontaktlinsen sind jedoch praktikabler, weil sie nicht-invasiv sind.

Die UCLs ermöglichten den Menschen ein Supersehen. "Für dieses Material gibt es viele potenzielle Anwendungen. So könnte blinkendes Infrarotlicht zum Beispiel zur Übertragung von Informationen in den Bereichen Sicherheit, Rettung, Verschlüsselung oder Fälschungssicherheit eingesetzt werden", sagte Xue. Weitere Anwendungen sieht er im medizinischen Bereich: "Indem wir rotes sichtbares Licht in etwas wie grünes, sichtbares Licht umwandeln, könnte diese Technologie das Unsichtbare für Farbenblinde sichtbar machen."

(wpl)