Forskare från University of Science and Technology of China har skapat ett par kontaktlinser med integrerade nanopartiklar som kan omvandla osynligt infrarött ljus till synligt ljus. Teknologin, som presenterades i tidskriften Cell i maj 2025, gör det möjligt för bäraren att se både normalt dagsljus och infraröd strålning samtidigt.
Nanopartiklar omvandlar infrarött spektrum
De så kallade Upconversion Contact Lenses (UCL) innehåller 45 nanometer stora partiklar sammansatta av guld och flera sällsynta metaller. Nanopartiklarna kan absorbera ljus i det nära infraröda spektrumet mellan 800 och 1 600 nanometer och omvandla det till synligt ljus mellan 400 och 700 nanometer, förklarar forskargruppens ledare, professor Tian Xue.
Kontaktlinserna tillverkas genom att blanda de mikroskopiska partiklarna i samma material som används för vanliga mjuka kontaktlinser. Linserna förblir genomskinliga och kan bäras som vanliga kontaktlinser.
Tester visar att tekniken fungerar
Forskarna har testat kontaktlinserna på både möss och människor. Möss utrustade med linserna kunde se i mörker och undvek rum som var upplysta med infrarött ljus. Deras pupiller reagerade också på den infraröda strålningen som om det var normalt ljus.
Mänskliga testpersoner kunde känna igen mönster, bokstäver och blinkande infraröda signaler i mörker medan de bar kontaktlinserna. Mätningar visade att ögat behandlade det omvandlade ljuset på samma sätt som vanligt synligt ljus.
Fungerar bäst med slutna ögon
En oväntad observation var att testpersoner med slutna ögon kunde uppfatta infraröda signaler ännu bättre. Detta beror på att nära infrarött ljus tränger igenom ögonlocket mer effektivt än synligt ljus, vilket minskar störningar och ger en klarare uppfattning av de omvandlade signalerna, förklarar forskarna.
Det kinesiske teamet har också utvecklat versioner av linserna som kan skilja mellan olika infraröda våglängder och därmed möjliggöra färgseende i det infraröda spektrumet.
Begränsningar och utmaningar
Kontaktlinserna kan i sin nuvarande form endast detektera stark infraröd strålning, till exempel från LED-lampor. Forskarna arbetar med att öka nanopartiklarnas känslighet för att möjliggöra detektion av lägre, mer naturliga nivåer av infrarött ljus.
Bildupplösningen är begränsad på grund av ljusspridning nära näthinnan. För att motverka detta har teamet också utvecklat ett glasögonsystem med samma nanoteknologi, som kan ge högre upplösning tack vare större avstånd till ögat.
Tester på möss under 14 dagar visade inga skador på ögonen. De mikroskopiska partiklarna är förpackade i säkra material för att undvika problem, lovar forskarna.
Potentiella användningsområden
Forskarna ser användningsmöjligheter inom säkerhet och räddningsarbete, där blinkande infrarött ljus kan användas för diskret kommunikation. Tekniken kan också ha medicinska användningsområden, bland annat för att korrigera färgblindhet genom att omkoda synliga ljusvåglängder.
Nanopartiklarna kan också användas i speciellt bläck som bara blir synligt under infrarött ljus, vilket kan förhindra förfalskning av dokument och produkter.
Ännu långt till butikerna
Teknologin är fortfarande på forskningsstadiet, och det finns inga aktuella planer på att sälja linserna till konsumenter. Omfattande säkerhetsbedömningar och myndighetsgodkännande kommer att krävas innan du kan köpa kontaktlinser med mörkerseende i butikerna.
