أحدث الأخبار مع #شيويه
فلسطين الآن
منذ 4 ساعات
- علوم
- فلسطين الآن
علماء يبتكرون عدسات لاصقة تمنح "رؤية فائقة"
نشرت صحيفة "الغارديان" تقريرا لمحرر العلوم، إيان سامبل، قال فيه إن باحثين أتاحوا للناس فرصة لتجربة رؤية خارقة بعد ابتكارهم عدسات لاصقة تُمكّنهم من رؤية الأشعة تحت الحمراء، وهي نطاق من الطيف الكهرومغناطيسي غير مرئي للعين المجردة. على عكس نظارات الرؤية الليلية، لا تحتاج هذه العدسات اللاصقة إلى مصدر طاقة، ولأنها شفافة، يُمكن لمرتديها رؤية الأشعة تحت الحمراء وجميع ألوان الضوء المرئية العادية في الوقت نفسه. صرح البروفيسور تيان شيويه، عالم الأعصاب في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين، بأن هذا العمل مهد الطريق لمجموعة من العدسات اللاصقة والنظارات والأجهزة القابلة للارتداء الأخرى التي تُمكّن الناس من "رؤية فائقة". وأضاف أن هذه التقنية يُمكن أن تُساعد أيضا المصابين بعمى الألوان. العدسات هي أحدث إنجاز مدفوع برغبة الفريق في توسيع نطاق الرؤية البشرية إلى ما يتجاوز نطاقها الطبيعي الضيق. تشكل الأطوال الموجية للضوء التي يمكن للبشر رؤيتها أقل من جزء من مئة بالمائة من الطيف الكهرومغناطيسي. صرح الدكتور يوتشيان ما، الباحث في المشروع: "أكثر من نصف طاقة الإشعاع الشمسي، الموجودة على شكل ضوء الأشعة تحت الحمراء، تظل غير محسوسة للبشر". يمتد قوس قزح الألوان المرئي للبشر على أطوال موجية تتراوح من 400 إلى 700 نانومتر (النانومتر هو جزء من مليون من المليمتر). لكن العديد من الحيوانات الأخرى تشعر بالعالم بشكل مختلف. يمكن للطيور والنحل والرنة والفئران رؤية الضوء فوق البنفسجي، وهي أطوال موجية أقصر من أن يدركها البشر. في الوقت نفسه، تمتلك بعض الثعابين والخفافيش مصاصة الدماء أعضاء تكتشف الأشعة تحت الحمراء البعيدة، أو الإشعاع الحراري، مما يساعدها على صيد الفرائس. لتوسيع نطاق رؤية البشر وتعزيز تجربتنا في العالم، طور العلماء ما يسمى بجسيمات النانو التحويلية. تمتص الجسيمات ضوء الأشعة تحت الحمراء وتعيد إصداره كضوء مرئي. في هذه الدراسة، اختار العلماء جسيمات تمتص ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة، والذي يتألف من أطوال موجية طويلة جدا بحيث لا يستطيع البشر إدراكها، وحوّلوها إلى ضوء أحمر أو أخضر أو أزرق مرئي. في عمل سابق، منح فريق البحث الفئران رؤية قريبة من الأشعة تحت الحمراء عن طريق حقن جسيمات نانوية ذات تحويل تصاعدي تحت شبكية العين، وهي الغشاء الحساس للضوء في الجزء الخلفي من العين. ولكن نظرا لأن هذا "قد لا يتقبله البشر بسهولة"، فقد بحثوا عن استراتيجية أقل تدخلا. في مجلة Cell، وصف العلماء كيف صنعوا عدسات لاصقة ناعمة مزروعة بجسيمات نانوية ذات تحويل تصاعدي. عند ارتدائها، تمكن الأشخاص من رؤية إشارات شبيهة بشفرات مورس تومض من مصباح LED للأشعة تحت الحمراء وتحديد اتجاه ضوء الأشعة تحت الحمراء. تحسّنت رؤيتهم للأشعة تحت الحمراء عند إغلاق أعينهم، لأن الجفون تحجب الضوء المرئي أكثر من الأشعة تحت الحمراء، وبالتالي كان هناك ضوء مرئي أقل يشوش. العدسات ليست حساسة بما يكفي لرؤية المستويات المنخفضة الطبيعية من الأشعة تحت الحمراء، ولأن الأجسام الدافئة تشع في الغالب في الأشعة تحت الحمراء البعيدة، فإن العدسات لا توفر رؤية حرارية. لكن العلماء يقولون إن العمل المستقبلي سيركز على صنع عدسات أكثر فعالية. وقال شيويه: "إذا تمكن علماء المواد من تطوير جسيمات نانوية ذات تحويل ضوئي عالي الكفاءة، فقد يصبح من الممكن رؤية الأشعة تحت الحمراء المحيطة باستخدام العدسات اللاصقة". حتى بدون الرؤية الكاملة للأشعة تحت الحمراء، يرى شيويه تطبيقات. على سبيل المثال، قال إن الرسائل السرية المرسلة بواسطة الأشعة تحت الحمراء ستكون مرئية فقط للأشخاص الذين يرتدون العدسات اللاصقة. وقد يساعد نهج مماثل الأشخاص المصابين بعمى الألوان عن طريق تحويل الأطوال الموجية التي لا يستطيعون رؤيتها إلى درجات لونية يستطيعون رؤيتها.
أخبارنا
منذ 12 ساعات
- علوم
- أخبارنا
علماء يبتكرون "عدسات خارقة" تتيح الرؤية في الظلام وبأعين مغلقة
طوّر فريق من العلماء عدسات لاصقة تمنح الإنسان قدرة على الرؤية في الظلام، دون الحاجة إلى مصدر طاقة. ويعد هذا الإنجاز قفزة جديدة في عالم الأجهزة القابلة للارتداء، إذ تتيح العدسات رؤية الأشعة تحت الحمراء، التي لا يمكن للبشر رؤيتها عادة، وتمييز إشارات ضوئية دقيقة حتى في حال إغلاق العينين. وتعتمد التقنية على جسيمات نانوية متطورة تُدمج في مادة مرنة وغير سامة تُستخدم في العدسات اللاصقة اللينة، وتقوم هذه الجسيمات بتحويل ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى أطوال موجية مرئية. وقال البروفيسور تيان شيويه، الباحث الرئيسي في الدراسة من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين: "يفتح هذا الابتكار آفاقا لتطوير أجهزة بصرية غير جراحية تمنح الإنسان رؤية فائقة تتجاوز القدرات الطبيعية". وتمكّن العدسات مرتديها من رصد إشارات الأشعة تحت الحمراء المتذبذبة – مثل شفرات مورس (نظام لتمثيل الحروف والأرقام والإشارات باستخدام سلسلة من النقاط، تُستخدم في الاتصالات لنقل الرسائل عبر إشارات صوتية أو ضوئية أو كهربائية، خاصة في الحالات التي يتعذر فيها استخدام اللغة المنطوقة) – بدقة عالية في الظلام الدامس، بل وتتحسن قدرتهم على تمييزها عند إغلاق العينين. ويعود ذلك إلى قدرة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة على اختراق الجفن بشكل أكثر فعالية مقارنة بالضوء المرئي، ما يقلل من التداخل البصري. وحاليا، يقتصر استخدام العدسات على رصد الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من مصادر مثل مصابيح LED، إلا أن العلماء يعملون على رفع حساسية الجسيمات النانوية لتصبح قادرة على التقاط مستويات أدنى من هذه الأشعة، ما يوسّع من نطاق التطبيقات المستقبلية. وفي خطوة إضافية، تمكّن الفريق من جعل العدسات ترمّز أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء بألوان مرئية مختلفة؛ إذ تُحوّل الموجات بطول 980 نانومتر إلى اللون الأزرق، و808 نانومتر إلى الأخضر، و1532 نانومتر إلى الأحمر. وهو ما يعزز القدرة على إدراك التفاصيل البصرية ويُتوقع أن يفيد المصابين بعمى الألوان. وأوضح شيويه: "من خلال تحويل أطوال موجية معينة إلى ألوان مرئية يمكن تمييزها، قد تساعد هذه العدسات الأشخاص الذين يعانون من عمى الألوان على رؤية ما لا يمكنهم رؤيته في الظروف الطبيعية". وشدد العلماء على أهمية التقنية في توسيع قدرات الإنسان البصرية، مشيرين إلى أن معظم طاقة الإشعاع الشمسي تأتي على شكل ضوء تحت أحمر، يظل خارج نطاق إدراك الثدييات.
