Auf dem Weg zur Kontaktlinse mit Zoom-Funktion
Eine Linse, deren Blickrichtung und Brennweite mit den Augen gesteuert werden kann, haben Forscher als Machbarkeitsstudie entwickelt
(Bild: Cai Group UCSD)
Chinesische Wissenschaftler haben eine Linse entwickelt, deren Blickrichtung und Brennweite sich durch Augenbewegungen steuern lässt. Für den Einsatz am menschlichen Körper ist das Gerät mit einer Kantenlänge von etwa zehn Zentimetern noch zu groß und der gesamte Aufbau zu unhandlich. Doch das Konzept ist ausbaufähig.
Es handele sich vorerst um eine Machbarkeitsstudie, schreibt die von Jinsong Leng (Harbin Institute of Technology) und Shengqiang Cai (University of California San Diego) geleitete Forschergruppe in der Zeitschrift Advanced Functional Materials. Hierfür konstruierten sie eine Linse aus elastischen Kunststoffen, die sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnen. Über mehrere Elektroden kann die Linse in vier Richtungen bewegt sowie die Brennweite verändert werden. Die Signale zur Steuerung der Linse wiederum wurden für diese Studie durch menschliche Augenbewegungen erzeugt, die mithilfe von Elektroden am Auge in elektrische Impulse umgewandelt wurden. Das Verfahren wird als Elektrookulografie bezeichnet.
Sehprotesen und adaptive Brillen
In Videoaufnahmen ist zu sehen, wie die künstliche Linse die Bewegungen des menschlichen Auges nachvollzieht und bei zweimaligem Blinzeln an ein Objekt heran oder auch wieder heraus zoomt. Die Brennweite der Linse ließe sich um 32,6 Prozent ändern, was in etwa den Möglichkeiten des menschlichen Auges entspräche, schreiben die Forscher.
Das System könne zukünftig für Sehprothesen, adaptive Brillen oder ferngesteuerte Roboter verwendet werden, außerdem könne es als Modell zur Visualisierung physiologischer Prinzipien in Biologie und Medizin dienen. Für solche Anwendungen bräuchte es aber bessere, flexible Elektroden zur Erfassung der elektrookulografischen Signale, eine kontinuierliche, statt der vorerst nur diskreten Kontrolle der Linsenbewegungen, bessere Signalverarbeitung mit automatischer Korrektur unerwarteter Bewegungen sowie eine Reduktion der Abbildungsfehler.
Und natürlich müsse das grobe Design erheblich verfeinert werden. Gleichwohl rühmen sich die Wissenschaftler, die erste weiche, steuerbare Linse konstruiert zu haben, deren Blickrichtung und Brennweite durch weiches, aktives Material separat kontrolliert werden kann. (axk)
