Зрение 2.0: Почему через 10 лет все будут носить линзы Super-vision
В мае 2025 года научный журнал Cell Press опубликовал исследование, которое в скором времени в корне изменить все наши представления о возможностях человеческого зрения. Ученые из Китайского университета науки и технологий под руководством нейробиолога Тянь Сюэ представили инновационные контактные линзы Super-vision («Супервидение»). Они способны улавливать ближний инфракрасный свет и преобразовывать его в видимый спектр.
Эксперты говорят, что это не просто улучшение ночного видения. Это принципиально новый способ взаимодействия с миром.
Главный секрет нового продукта — наночастицы, встроенные в гибкий полимер. Основой для данных частиц послужил фторид натрия гадолиния, дополненный редкоземельными металлами — иттербием и эрбием, а также золотом. Когда инфракрасные фотоны (длиной волны 800–1600 нм) попадают на линзу, наночастицы поглощают их, а затем переизлучают в видимом диапазоне (380–750 нм). Таким образом, пользователь видит то, что ранее было скрыто: тепловое излучение объектов, скрытые метки или даже сигналы, передаваемые в инфракрасном спектре.
Процесс преобразования света напоминает принцип флуоресценции, но с важным отличием. Наночастицы не просто отражают излучение, а меняют его длину волны. Например, фотон с длиной волны 1000 нм (инфракрасный) поглощается частицей, а затем испускается как фотон с длиной волны 550 нм (зеленый свет). Это позволяет «переводить» невидимые сигналы в понятные глазу цвета.
Новая технология обладает преимуществом, которое кладет на лопатки аналогичные устройства. Инновационным линзам вообще не требуется внешний источник энергии!
Традиционные очки ночного видения, первые образцы которых появились еще в годы Второй мировой войны, не работают без батарей или аккумуляторов. Дело в том, что электронно-оптическим преобразователям необходим электрический ток. Поэтому, с одной стороны, такие приборы действительно способны усиливать слабый свет или ближний инфракрасный диапазон, с другой, эти устройства ограничены весом, размером и всегда имеют характерное зеленое свечение. Линзы Super-vision обходятся без батарей, делая технологию портативной и незаметной.

Современные приборы ночного видения очень громоздки и без батареек работать не могут
Современные очки ночного видения имеют разрешение около 1 мегапикселя, тогда как человеческий глаз в идеальных условиях различает детали, эквивалентные 576 мегапикселям. Линзы Сюэ, находясь вплотную к сетчатке, теоретически могут приблизиться к естественному разрешению глаза.
Перед тестированием на людях ученые провели эксперименты на мышах — сумеречных животных, чье естественное поведение идеально подходит для изучения ночного зрения. Грызунов помещали в лабиринт с двумя отсеками: один был полностью темным, а второй освещался инфракрасным светом. Мыши с линзами Super-vision избегали ИК-зоны, предпочитая безопасную темноту, тогда как контрольная группа не проявляла предпочтений.
Зрачки мышей с линзами сужались при воздействии инфракрасного излучения. Это был явный признак реакции на свет. Кроме того, сканирование мозга грызунов показало активность в зрительной коре. Это стало подтверждением того, что сигналы обрабатывались как зрительная информация.

Собака в инфракрасном диапазоне
Таким образом, можно констатировать: это открытие — реальный прорыв в технологиях, ведь раньше считалось, что млекопитающие не способны воспринимать ИК-свет без технических усилителей.
Следующим шагом стали испытания на добровольцах. Участники с линзами различали мерцание инфракрасных источников и даже определяли их направление. Более того, закрывая глаза, они видели ИК-сигналы четче.
Такой оптический парадокс связан с тем, что веки, пропускающие инфракрасный свет лучше видимого, стали естественным фильтром.
Неожиданно, но та же технология может помочь людям с дальтонизмом. Заменив часть наночастиц на модифицированные версии, ученые научились преобразовывать, например, красный свет в зеленый. Это открывает путь к коррекции цветовосприятия без громоздких очков с фильтрами, таких как EnChroma, которые лишь усиливают контраст между цветами.
Ученые говорят, что около 8% мужчин и 0,5% женщин страдают от дальтонизма. Большинство из них не различают красный и зеленый цвета из-за мутаций в генах светочувствительных белков-опсинов. При этом некоторые животные, например, креветки-богомолы, видят в 12 цветовых каналах, включая ультрафиолет и инфракрасный свет.
Потенциал Super-vision выходит далеко за рамки медицины. Инфракрасные метки, невидимые для обычного глаза, можно использовать в системах безопасности: например, для шифрования данных или маркировки ценных объектов. Спасатели смогут находить людей под завалами по тепловым следам, а военные — передавать скрытые сигналы без риска обнаружения.

Жизнь в инфракрасном диапазоне
Уже сейчас инфракрасными маркерами можно подсвечивать опухоли во время операций, делая их хорошо видимыми для хирургов.
А в музеях можно наносить специальные ик-метки на картины. Таким образом, предметы искусства будут защищены от подделок.
Космонавты, работающие в условиях низкой освещенности, получат возможность видеть приборы и объекты без дополнительных источников света.
Однако технология пока несовершенна. Линзы распознают только яркие ИК-источники, такие как светодиоды. Для работы в условиях слабого освещения, например, при лунном свете, чувствительность нужно увеличить в сотни раз. Еще одна проблема — разрешение.
Близость линз к сетчатке ограничивает детализацию, поэтому команда Сюэ разрабатывает очки-насадки для повышения четкости изображения.
Эксперты говорят, что это не просто улучшение ночного видения. Это принципиально новый способ взаимодействия с миром.
Как увидеть невидимое
Главный секрет нового продукта — наночастицы, встроенные в гибкий полимер. Основой для данных частиц послужил фторид натрия гадолиния, дополненный редкоземельными металлами — иттербием и эрбием, а также золотом. Когда инфракрасные фотоны (длиной волны 800–1600 нм) попадают на линзу, наночастицы поглощают их, а затем переизлучают в видимом диапазоне (380–750 нм). Таким образом, пользователь видит то, что ранее было скрыто: тепловое излучение объектов, скрытые метки или даже сигналы, передаваемые в инфракрасном спектре.
Процесс преобразования света напоминает принцип флуоресценции, но с важным отличием. Наночастицы не просто отражают излучение, а меняют его длину волны. Например, фотон с длиной волны 1000 нм (инфракрасный) поглощается частицей, а затем испускается как фотон с длиной волны 550 нм (зеленый свет). Это позволяет «переводить» невидимые сигналы в понятные глазу цвета.
Новая технология обладает преимуществом, которое кладет на лопатки аналогичные устройства. Инновационным линзам вообще не требуется внешний источник энергии!
Традиционные очки ночного видения, первые образцы которых появились еще в годы Второй мировой войны, не работают без батарей или аккумуляторов. Дело в том, что электронно-оптическим преобразователям необходим электрический ток. Поэтому, с одной стороны, такие приборы действительно способны усиливать слабый свет или ближний инфракрасный диапазон, с другой, эти устройства ограничены весом, размером и всегда имеют характерное зеленое свечение. Линзы Super-vision обходятся без батарей, делая технологию портативной и незаметной.

Современные приборы ночного видения очень громоздки и без батареек работать не могут
Современные очки ночного видения имеют разрешение около 1 мегапикселя, тогда как человеческий глаз в идеальных условиях различает детали, эквивалентные 576 мегапикселям. Линзы Сюэ, находясь вплотную к сетчатке, теоретически могут приблизиться к естественному разрешению глаза.
Зрение… сквозь веки
Перед тестированием на людях ученые провели эксперименты на мышах — сумеречных животных, чье естественное поведение идеально подходит для изучения ночного зрения. Грызунов помещали в лабиринт с двумя отсеками: один был полностью темным, а второй освещался инфракрасным светом. Мыши с линзами Super-vision избегали ИК-зоны, предпочитая безопасную темноту, тогда как контрольная группа не проявляла предпочтений.
Зрачки мышей с линзами сужались при воздействии инфракрасного излучения. Это был явный признак реакции на свет. Кроме того, сканирование мозга грызунов показало активность в зрительной коре. Это стало подтверждением того, что сигналы обрабатывались как зрительная информация.

Собака в инфракрасном диапазоне
Таким образом, можно констатировать: это открытие — реальный прорыв в технологиях, ведь раньше считалось, что млекопитающие не способны воспринимать ИК-свет без технических усилителей.
Следующим шагом стали испытания на добровольцах. Участники с линзами различали мерцание инфракрасных источников и даже определяли их направление. Более того, закрывая глаза, они видели ИК-сигналы четче.
Такой оптический парадокс связан с тем, что веки, пропускающие инфракрасный свет лучше видимого, стали естественным фильтром.
Неожиданно, но та же технология может помочь людям с дальтонизмом. Заменив часть наночастиц на модифицированные версии, ученые научились преобразовывать, например, красный свет в зеленый. Это открывает путь к коррекции цветовосприятия без громоздких очков с фильтрами, таких как EnChroma, которые лишь усиливают контраст между цветами.
Ученые говорят, что около 8% мужчин и 0,5% женщин страдают от дальтонизма. Большинство из них не различают красный и зеленый цвета из-за мутаций в генах светочувствительных белков-опсинов. При этом некоторые животные, например, креветки-богомолы, видят в 12 цветовых каналах, включая ультрафиолет и инфракрасный свет.
Пригодится многим
Потенциал Super-vision выходит далеко за рамки медицины. Инфракрасные метки, невидимые для обычного глаза, можно использовать в системах безопасности: например, для шифрования данных или маркировки ценных объектов. Спасатели смогут находить людей под завалами по тепловым следам, а военные — передавать скрытые сигналы без риска обнаружения.

Жизнь в инфракрасном диапазоне
Уже сейчас инфракрасными маркерами можно подсвечивать опухоли во время операций, делая их хорошо видимыми для хирургов.
А в музеях можно наносить специальные ик-метки на картины. Таким образом, предметы искусства будут защищены от подделок.
Космонавты, работающие в условиях низкой освещенности, получат возможность видеть приборы и объекты без дополнительных источников света.
Однако технология пока несовершенна. Линзы распознают только яркие ИК-источники, такие как светодиоды. Для работы в условиях слабого освещения, например, при лунном свете, чувствительность нужно увеличить в сотни раз. Еще одна проблема — разрешение.
Близость линз к сетчатке ограничивает детализацию, поэтому команда Сюэ разрабатывает очки-насадки для повышения четкости изображения.
- Дмитрий Алексеев
- carcam.ru, livescience.com, wikipedia.org, flickr.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...