Многоцелевые контактные линзы
 Сотрудник лаборатории в Университете Вашингтона держит в руках первый прототип контактной линзы с интегрированной схемой. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
В течении нескольких десятилетий контактные линзы используются лишь для того, чтобы исправить зрение. Успешное развитие технологий позволило последовательно сменять материал, используемый для производства контактных линз, переходя от обычного стекла к сложным полимерам, пропускающим воздух и воду (и, стало быть, наименее вредным для глаз). Последним словом техники до сих пор считались так называемые гидрогели, однако, и на них прогресс не остановился.
Последние достижения в области микро и нано технологий, открывшие дорогу новым электронным и фотонным устройствам, а также всевозможным миниатюрным сенсорам, позволили не просто подобрать новый тип материала для изготовления привычного оптического инструмента, а интегрировать в контактные линзы полноценные и весьма функциональные микросхемы.
Сложное электронное устройство, размещенное на поверхности линзы, - это совокупность интегрированных между собой подсистем (источник питания, сенсоры, прозрачные миниатюрные дисплеи, антенна для беспроводной связи и т.п.). И, если создание каждого элемента по отдельности не вызывало сложностей, то совместить все фрагменты в единую картину ученым не удавалось много лет. Однако, специалисты из Университета Вашингтона нашли ключ к решению этой проблемы, опубликовав отчет о своей практической работе в журнале The Neuromorphic Engineer. Они не просто предложили методику создания таких устройств; в лаборатории Университета Вашингтона были произведены первые прототипы, которые в течение 20 минут проверялись на живых кроликах. В ходе эксперимента не было отмечено никаких негативных реакций. Так же был продемонстрирован процесс создания миниатюрных сенсоров (размерами порядка микрона), способных преобразовывать биологический маркер (наличие той или иной молекулы и т.п.) в электрический сигнал, «понятный» всей остальной схеме.
Безусловно, предложенное техническое решение имеет прямое практическое применение. Технология размещения на контактных линзах интегрированных микросхем открывает путь самым разнообразным инновационным устройствам. К примеру, уже сейчас вполне реальным кажется размещение на линзах миниатюрных прозрачных для взгляда дисплеев, управляемых по беспроводному интерфейсу. При этом разрешение экрана может быть как самым низким (буквально, 1 пиксель), так и высоким настолько, насколько позволяют технологии. Экраны с низким разрешением могут применяться в играх или для коммуникации с глухими, в то время, как экраны с высоким разрешением – это уже компонента для КПК и мобильных телефонов.
Следует отметить, что такая линза, находясь в глазу человека, будет контактировать с живыми клетками, которые, в свою очередь, связаны с кровью. Таким образом, некоторые характеристики человеческого организма могут контролироваться через глаз (ученые уже доказали подобную связь для многих молекул, включая глюкозу, столь актуальную для диабетиков). Контактная линза, которая будет непрерывно контролировать состояние человека – это новый шаг как в наблюдении за больными людьми, так и в ранней диагностике заболеваний у тех, кто считает себя здоровыми. Важно отметить, что при всей мощи, которая находится в руках ученых, этот контроль не связан с какими-то повреждениями тела человека.
Также по теме:
Источники: