Jaka jest soczewka kontaktowa - każdy widzi. Cieniutka, niewielkich rozmiarów, silikonowo-hydrożelowa konstrukcja, umieszczana na rogówce oka, żeby skorygować wadę wzroku (najczęstsze zastosowanie) albo podkreślić osobowość (soczewki kolorowe). Ale to bardzo tradycyjne podejście.
Soczewka kontaktowa przyszłości ma mieć wbudowane układy elektroniczne i móc korzystać z rzeczywistości rozszerzonej, czyli np. bezpośrednio przed patrzącym wyświetlać wskazówki dojazdu. Innymi słowy mają to być takie okulary Google , ale bez zewnętrznego narzędzia w postaci okularów. Do osiągnięcia tego etapu jeszcze trochę nam jednak brakuje. Bardzo zaawansowane soczewki pojawią się na rynku prawdopodobnie za 5-10 lat.
Już teraz jednak naukowcy pracują nad odrobinę mniej skomplikowanymi układami do soczewek, które dodatkowo mogą mieć zastosowanie medyczne. Niemożliwe? Poznajcie Babaka Parviza, wykładowcę na Uniwersytecie Waszyngtona, który został niedawno zatrudniony przez Google do rozwijania projektu Glass, czyli okularów wykorzystujących rzeczywistość rozszerzoną.
W jaki sposób zmieścić elektronikę w kartce papieru?
Soczewka kontaktowa z ekranem Soczewka kontaktowa z ekranem Fot. University of Washington
To właśnie między innymi nad takimi zagadnieniami pracował Parviz. Zajmował się miniaturyzacją systemów elektronicznych i umieszczaniem ich w niezbyt oczywistych miejscach. Na przykład w kartce papieru czy w soczewce kontaktowej. Parviz sam zauważa, że do osiągnięcia etapu, kiedy na soczewce będzie można zamontować w pełni działający wyświetlacz i wykorzystywać rzeczywistość rozszerzoną jeszcze sporo nam brakuje. Dlaczego?
Ten 1 piksel
Fot. University of Washington
Do tej pory Parvizowi udało się stworzyć soczewkę wyświetlającą jeden piksel . Prototyp testowany był na królikach; test trwał 20 minut, a zwierzęta reagowały na naszpikowane elektroniką soczewki bardzo dobrze.
Na soczewce znalazły się takie elementy, jak miniaturowa antena, układ scalony, warstwy izolacyjne oraz przezroczysty szafirowy czip o powierzchni 750 × 750 mikrometrów kwadratowych ze specjalnie zaprojektowaną diodą.
Wyświetlenie pierwszego piksela było zdecydowanie najtrudniejsze. Przejście dalej, od 1 do 10 pikseli, będzie już znacznie łatwiejsze.
Zanim roześmiejecie się w głos na wieść, że umieszczenie jednego piksela na soczewce kontaktowej to wielkie osiągniecie, zastanówcie się, jak wiele miejsca mają naukowcy na swoje eksperymenty. Albo raczej - jak niewiele miejsca. Soczewka kontaktowa ma całkiem sporą średnicę, ale za faktyczne widzenie odpowiada w oku źrenica, której średnica wynosi 3-8 milimetrów. Umieszczenie na tak niewielkim obszarze wszystkich mikroskopijnych rozmiarów układów wciąż pozostaje dużym wyzwaniem.
Póki co technologia jest dopiero w fazie wstępnej, ale możliwe, że pierwsze elektroniczne soczewki kontaktowe pojawią się za około dziesięć lat. Naukowcy wiedzą już (mniej więcej) jak to zrobić. Specjalny płyn ze swobodnie poruszającymi się w nim pikselami będzie wlewany między dwa kawałki szkła i przylegać do umieszczonej między nimi płytki obwodu, a w ten sposób stworzy siatkę wielu pikseli.
Teraz potrzebna jest tylko miniaturyzacja innych podzespołów (np. radia do komunikacji bezprzewodowej, by można było wysyłać obraz do soczewki) i oczywiście wiele lat pracy nad udoskonaleniem prototypów.
Póki co elektronika w soczewkach może być wykorzystywana do innych celów. Na przykład medycznych.
Parviz i jego studenci opracowali sposób mierzenia poziomu cukru we krwi za pośrednictwem... właśnie soczewki kontaktowej.
Soczewka zamiast igły
Fot. YouTube
Cóż - naukowcy mieli przed sobą nie lada zadanie. Jak umieścić na małej soczewce jeszcze mniejszy układ elektroniczny, który będzie robił pomiary i transmitował wyniki badań, a do tego jeszcze nie będzie zakłócał wizji osoby noszącej soczewkę?
Wszystko sprowadza się do miniaturyzacji układów oraz wykorzystywania półtransparentnych materiałów do produkcji podzespołów. Soczewka taka zasilana jest bezprzewodowo, wyposażono ją także w czujniki oraz moduł łączności bezprzewodowej.
Parviz stwierdził, że ponieważ na powierzchni oka znajdują się żywe komórki, mające niemal taki sam skład, jak komórki krwi, to można ominąć cały etap badań lekarskich polegający na badaniu krwi.
Wystarczy nosić odpowiednią soczewkę, żeby cukrzyk nie musiał kłuć się w palec lub nosić pompy insulinowej. Soczewka będzie w odpowiednich odstępach czasu badać poziom cukru i wysyłać wyniki do aplikacji na smartfonie. Na poniższym nagraniu sam Parviz opowiada o rozwiązaniu:
Coraz bliżej celu
Wiemy już mniej więcej, w jaki sposób soczewki kontaktowe - poza korekcją wzroku - mogą przydawać się w medycynie. Jeśli chodzi o wykorzystanie komercyjne, to ograniczać nas może tylko własna wyobraźnia. Gry wykorzystujące rzeczywistość rozszerzoną, całkiem nowe aplikacje korzystające z możliwości ludzkiego ciała, ciągły dostęp do internetu bez "pośredników" w rodzaju telefonów czy komputerów.
Wyobraźni Parvizowi nie brakuje. Naukowiec został zatrudniony przez Google i jest teraz odpowiedzialny za rozwój projektu Glass, czyli okularów wykorzystujących rozszerzoną rzeczywistość.
O ile chcecie się założyć, że w tajnych laboratoriach Google powstaje technologia umożliwiająca przeniesienie doświadczeń ze szkieł okularów na soczewki kontaktowe?
