Αν νομίζετε ότι η νυχτερινή όραση ανήκει μόνο σε κατασκοπευτικές συσκευές ή σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, σκεφτείτε ξανά. Κινέζοι ερευνητές ανέπτυξαν φακούς επαφής με νανοσωματίδια που επιτρέπουν στο ανθρώπινο μάτι να αντιλαμβάνεται το υπέρυθρο φως – δηλαδή να βλέπει το αόρατο φάσμα του φωτός. Σε αντίθεση με τις συμβατικές συσκευές νυχτερινής όρασης, οι νέοι φακοί παραμένουν διάφανοι και δεν χρειάζονται εξωτερική τροφοδοσία, επιτρέποντας στους χρήστες να βλέπουν ταυτόχρονα τις υπέρυθρες ακτίνες και τα φυσικά χρώματα του ορατού φάσματος.
Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση Cell τον Μάιο του 2025. Ο επικεφαλής της ομάδας, καθηγητής Tian Xue από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας, επεσήμανε ότι η νέα τεχνολογία ανοίγει τον δρόμο για «φορητές συσκευές» που θα προσφέρουν στον άνθρωπο υπερόραση και θα βοηθήσουν άτομα με αχρωματοψία. Όπως σημειώνει το Guardian, η τεχνική αυτή «δίνει στους ανθρώπους μια γεύση από υπεράνθρωπη όραση».
Πώς λειτουργεί η τεχνολογία
Οι φακοί επαφής υπέρυθρης όρασης ενσωματώνουν νανοσωματίδια ανοδικής μετατροπής (upconversion nanoparticles) σε ένα μαλακό, διαφανές πολυμερές. Αυτά τα σωματίδια, εμπλουτισμένα με στοιχεία σπάνιων γαιών (όπως υττέρβιο και έρβιο), απορροφούν ακτίνες κοντινού υπέρυθρου (μήκη κύματος περίπου 800–1.600 nm) και τις επανεκπέμπουν ως ορατό φως στα τρία βασικά χρώματα (κόκκινο, πράσινο, μπλε). Με αυτόν τον τρόπο το αόρατο υπέρυθρο φως «μεταφράζεται» σε ορατό μήνυμα για τον αμφιβληστροειδή.
Σε πειραματικές δοκιμές, εθελοντές που φόρεσαν αυτούς τους φακούς μπορούσαν να δουν αναβοσβήνοντα υπέρυθρα LED φώτα – ακόμη και να αντιληφθούν την κατεύθυνση από την οποία προέρχονταν. Το ενδιαφέρον είναι ότι όταν οι συμμετέχοντες έκλειναν τα μάτια τους, η υπέρυθρη όραση γινόταν ακόμα πιο ευκρινής, καθώς τα βλέφαρα φιλτράρουν το ορατό φως αλλά επιτρέπουν στο υπέρυθρο να περνά ευκολότερα. Προηγούμενες μελέτες της ίδιας ομάδας είχαν ήδη επιδείξει υπέρυθρη όραση σε ποντίκια μέσω έγχυσης των σωματιδίων κάτω από τον αμφιβληστροειδή, αλλά η λύση των φακών αποδείχθηκε μη επεμβατική και πρακτικότερη για ανθρώπινη χρήση.
Πλεονεκτήματα και εφαρμογές της τεχνολογίας
Οι φακοί υπέρυθρης όρασης προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα νυχτερινής όρασης. Μερικά από τα κύρια πλεονεκτήματα είναι:
-
Χωρίς τροφοδοσία ρεύματος: Η μετατροπή του υπέρυθρου φωτός γίνεται αυτόματα μέσα στον φακό, χωρίς τη χρήση μπαταριών ή καλωδίων.
-
Διάφανοι και άνετοι: Σε αντίθεση με βαριά νυχτερινά γυαλιά, οι φακοί επαφής είναι λεπτοί και διαφανείς, επιτρέποντας ταυτόχρονα την κανονική όραση του περιβάλλοντος.
-
Πολυχρωμία: Παράγουν πολύχρωμες εικόνες, απεικονίζοντας τα υπέρυθρα μήκη κύματος με διαφορετικά χρώματα (σε αντίθεση με τη μονόχρωμη απεικόνιση των παραδοσιακών συστημάτων).
-
Επέκταση του οπτικού φάσματος: Δίνουν μια πρώτη «γεύση» από «υπεράνθρωπη» όραση, επεκτείνοντας τα φυσικά όρια της ανθρώπινης αντίληψης.
Ενδεικτικές μελλοντικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
-
Βοήθεια σε αχρωματοψία: Με ειδικούς φακούς, άνθρωποι με χρωματική αδυναμία θα μπορούσαν να αντιλαμβάνονται χρώματα μέσω μετατροπής (π.χ. υπέρυθρο 980 nm σε μπλε, 808 nm σε πράσινο, 1532 nm σε κόκκινο.
-
Ασφάλεια και κρυπτογράφηση: Υπέρυθρα αναβοσβήνοντα σήματα (π.χ. LED) που μόνο οι φορείς των φακών θα ανιχνεύουν. Εφαρμογές σε ασφάλεια, διάσωση και εντοπισμό πλαστών προϊόντων.
-
Ιατρική διάγνωση: Στην εγχείρηση κοντινού υπέρυθρου (fluorescence surgery), οι χειρουργοί θα βλέπουν απευθείας τις επισημασμένες καρκινικές δομές στο οπτικό τους πεδίο.
-
Στρατιωτική χρήση: Νυχτερινή επιτήρηση στόχων χωρίς επιπλέον εξοπλισμό και εφαρμογές καθοδήγησης σε συνθήκες πλήρους σκότους.
-
Βιομηχανία & ποιότητα: Έλεγχος γνησιότητας προϊόντων με υπέρυθρα σήματα, έξυπνοι αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας σε παραγωγή/περιβάλλον.
Σύγκριση με υπάρχουσες τεχνολογίες νυχτερινής όρασης
Τα παραδοσιακά συστήματα νυχτερινής όρασης ενισχύουν το ορατό ή ανιχνεύουν θερμότητα και συνήθως απεικονίζουν εικόνα σε πράσινη/ασπρόμαυρη κλίμακα. Οι φακοί υπέρυθρης όρασης διαφέρουν σημαντικά:
-
Ενίσχυση vs Μετατροπή: Τα κλασικά γυαλιά νυχτερινής όρασης ενισχύουν το ορατό ή το θερμικό φως, ενώ οι νέοι φακοί μετατρέπουν το υπέρυθρο σε ορατό.
-
Ενεργειακή απαίτηση: Τα νυχτερινά γυαλιά χρειάζονται μπαταρίες και είναι ογκώδη, ενώ εδώ δεν απαιτείται πρόσθετη ενέργεια.
-
Φασματική ευαισθησία: Οι θερμικές κάμερες εντοπίζουν μακρινό υπέρυθρο (θερμότητα), ενώ οι φακοί εστιάζονται στο εγγύς υπέρυθρο (800–1.600 nm) που εκπέμπεται από LED.
-
Εικόνα: Τα συμβατικά συστήματα δίνουν μονόχρωμη εικόνα, ενώ οι φακοί προσφέρουν πολύχρωμη απεικόνιση, πιο φυσική για το ανθρώπινο μάτι.
Επιστημονικό υπόβαθρο του υπέρυθρου φωτός
Το υπέρυθρο φως ανήκει στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα πέρα από το ερυθρό, με μήκη κύματος περίπου 750 nm έως πάνω από 1 mm. Το ανθρώπινο μάτι βλέπει μόνο την περιοχή 400–700 nm, οπότε οι υψηλότερες υπέρυθρες συχνότητες είναι αόρατες – αν και τις αισθανόμαστε ως θερμότητα. Όπως επισημαίνει η NASA, «το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να δει τις υπέρυθρες ακτίνες, αλλά μπορούμε να τις αντιληφθούμε ως θερμότητα». Στην καθημερινότητα, το υπέρυθρο αξιοποιείται συχνά: π.χ. τα τηλεχειριστήρια τηλεοράσεων εκπέμπουν γύρω στα 940 nm. Επιπλέον, πάνω από το μισό του ηλιακού φάσματος που φτάνει στη Γη είναι υπέρυθρο και για τον άνθρωπο αόρατο. Πολλά ζώα, όπως φίδια και νυχτερίδες, διαθέτουν ειδικά αισθητήρια όργανα για το υπέρυθρο, ανιχνεύοντας θερμότητα που εμείς δεν βλέπουμε.
Προκλήσεις και όρια της τρέχουσας υλοποίησης
Παρά την καινοτομία, οι τρέχοντες φακοί υπέρυθρης όρασης έχουν περιορισμούς. Προς το παρόν ανιχνεύουν μόνο πολύ ισχυρές υπέρυθρες πηγές (π.χ. LED) και όχι τις χαμηλές φυσικές εντάσεις του περιβάλλοντος. Με άλλα λόγια, χρειάζονται έντονο IR φως για να λειτουργήσουν. Επιπλέον, τα νανοσωματίδια σκεδάζουν το φως, κάνοντας την εικόνα θολή και χαμηλής ανάλυσης. Ως εκ τούτου, η ανάλυση είναι περιορισμένη και, σε αντίθεση με τις θερμικές κάμερες, δεν παρέχεται πλήρης θερμική απεικόνιση. Τέλος, μένουν να διευκρινιστούν ζητήματα βιοσυμβατότητας, άνεσης για παρατεταμένη χρήση και κόστους. Οι ερευνητές εργάζονται για να αναπτύξουν νανοσωματίδια με πολύ μεγαλύτερη απόδοση, ώστε οι μελλοντικοί φακοί να μπορούν να «διαβάζουν» υπέρυθρο φως καθημερινά.
Συμπεράσματα και επιστημονική προοπτική
Οι φακοί επαφής υπέρυθρης όρασης δείχνουν πώς η νανοτεχνολογία επεκτείνει τα όρια της ανθρώπινης αισθητηριακής αντίληψης. Αν και προς το παρόν βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο, ανοίγουν δρόμους: από βελτιωμένη νυχτερινή όραση έως νέες μεθόδους διάγνωσης (π.χ. άμεση οπτική επισήμανση όγκων). Σύμφωνα με τους ερευνητές, με τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των νανοσωματιδίων θα μπορούμε σύντομα να βλέπουμε ολόκληρο το υπέρυθρο φάσμα φορώντας απλώς φακούς επαφής – lifo.gr. Το μέλλον προβλέπει ακόμα πιο αποδοτικά υλικά και πιθανή σύνδεση με συστήματα επαυξημένης πραγματικότητας, ανοίγοντας το δρόμο για «υπεράνθρωπη» όραση.
Πηγές
-
Ma, Y. et al. (2025). Near-infrared spatiotemporal color vision in humans enabled by upconversion contact lenses. Cell.
-
Sample, I. (2025). Seeing infrared: scientists create contact lenses that grant “super-vision”. The Guardian, 22/5/2025.
-
Turner, B. (2025). ‘Super-vision’ contact lenses let wearers see in the dark — even with their eyes closed. Live Science, 22/5/2025.
-
in.gr (2025). Υπέρυθροι φακοί επαφής χαρίζουν υπεράνθρωπη όραση, 23/5/2025.
-
LiFO (2025). Βλέποντας το αόρατο: φακοί επαφής που δίνουν «super-vision».
-
NASA Science. Infrared Waves.
