Телескопические контактные линзы
Команда американских инженеров-разработчиков создала так называемые телескопические контактные линзы. Такие линзы способны переключать человеческое зрение между двумя режимами: нормальным режимом и режимом увеличения. Режим увеличения реализован при помощи несколько модифицированных всем известных 3D-очков, которые сегодня уже можно приобрести на рынке.
Глава проекта — профессор в Университете Калифорнии Сан-Диего Иосиф Форд — был основоположником создания прототипа данной линзы, которая уже была испытана на специально для этого изготовленном механическом глазном яблоке. Результат этого исследования можно прочитать в журнале Optics Express.
Линзы нового поколения могут применяться для улучшения показателей зрения больных, которые страдают разного рода заболеваниями глаз. В список таких заболеваний входит даже возрастная дегенерация желтого пятна — состояния глаза, при котором пациент теряет способность что-либо видеть в самом центре его поля зрения. Как правило, пациенты, которым диагностировано такого рода заболевание лишены возможности распознавать лица людей и читать. Исследования в данной области продолжаются и уже принесли ряд положительных результатов. Так, в конце лета 2013 года исследователи университета Сан-Диего вместе с учеными таких компаний, как Innovega и Paragon Vision Sciences провели многообещающие клинические испытания данных высокотехнологических линз. Следующий этап таких испытаний должен состоятся в первом квартале 2014 года.
Телескопические контактные линзы, которые разработала команда профессора Форда, обладают толщину в 1 миллиметр. Для их изготовления исследователи и разработчики используют соединенные с большой плотностью специальные алюминиевые зеркала, которые необходимы для создания кольцеобразного телескопа, ну а те, в свою очередь, встроены в контактную линзу. Центральная часть линзы обеспечивает человеческому глазу нормальное зрение, которое не может иметь эффекта увеличения. Периферия же, где собственно и расположен телескоп, способна увеличивать изображение в 2,8 раза!
Телескопические контактные линзы, которые пройдут тщательную доработку, ученые считают намного менее опасными, чем те маленькие телескопы, которые сегодня имплантируют врачи всего мира непосредственно в глаз человека. Стоит отметить, что разработанный учеными новый тип линзы способен намного лучше собирать солнечный свет. Также такая линза имеет намного меньшие размеры, чем ее старшие аналоги — телескопические линзы, которые встроены в очках и на сегодняшний день предназначаются всем людям с ослабленным зрением. Новые контактные линзы имеют такую оптику, которая способна переключаться между нормальным режимом зрения и режимом зрения с увеличением с помощью совмещения специальных контактных линз. Похожая технология применена в очках с «активным затвором», которые широко используются сегодня для просмотра фильмов в 3D.
Нормальное и увеличенное зрение: как это работает?
Контактные линзы нового поколения работают по принципу совмещения изображений двух типов: нормальных и увеличенных. В современных очках переключением зрения между нормальным или телескопическим занимается специальный жидкокристаллический затвор. Исследователи же работают над созданием бесконтактного переключателя. Такой переключатель будет использовать для переключения инфракрасный светодиод малой мощности и срабатывать в том случае, когда человек начнет моргать одним или обоими глазами. В зависимости от того, как будет моргать человек, активируется один из двух вышеупомянутых режимов зрения.
Линзы телескопических очков содержат специальные жидкие кристаллы, при помощи которых происходит переключение между двумя секциями контактных линз. Такие кристаллы нужны для изменения способа преломления на подготовленной поляризованной поверхности света. Такие поляризованные поверхности встроены в линзу, что позволяет исключительно свету определенной степени поляризации и ориентации проходить вовнутрь линзы, попадая таким образом или на область, предназначенную для нормального зрения, или на телескопическую область линзы.
Исследователи уже провели тест телескопической линзы на механической глазной модели, которая специально ориентирована на то, чтобы воссоздать полную систему визуализации. Инженеры смогли увидеть на мониторе компьютера все то, что в тот момент видело глазное яблоко. Были протестированы и очень сложные модели, которые предназначены для существенного увеличения производительности данного типа линз. Итог данных исследований таков: увеличенное при помощи такой линзы изображение способно обеспечить поле зрения, которое намного больше по сравнению с полем зрения у изготовленных ранее линз с увеличивающим эффектом. Качество изображений в новом типе линз также было намного лучшим, чем у предыдущих типов линз.
Разработка и применение новых материалов
ПММА (полиметилметакрилат) — это специально разработанный материал из которого исследователи создали телескопические контактные линзы. Он же используется в жестких контактных линзах. К сожалению, этот тип материала непроницаем для любых газов. Поэтому контактные линзы из полиметилметакрилата можно носить только непродолжительное время, поскольку они не способны обеспечить жизненно необходимый приток кислорода к глазной роговице. Выбор данного материала исследователями не случаен. Он признан оптимальным ввиду его надежности, так как для изготовления таких линз нужно вырезать маленькие углубления, которые и искривляют свет, поступающий на линзы. Также эти углубления нужны для коррекции так называемого «эффекта ошибки».
На сегодняшний день инженеры-разработчики трудятся над новой конструкцией телескопической линзы. В ней уже будет использоваться такой материал, который проницаем для газов. Такие линзы можно носить продолжительное время. Также ученые хотят убрать «эффект ошибки» таким образом, чтобы не потребовалось создавать углубления на поверхности линзы.
В дальнейшем планируется разработка специальной сетчатки на основе нового типа телескопических контактных линз, которая будет протезироваться пациентам. После внедрения такой технологии, ученые планируют заняться разработкой метода, который позволит полностью отказаться от применения увеличительного элемента.
