Nós, humanos, enxergamos porque nossos olhos possuem células sensíveis à luz — os cones e bastonetes — que detectam comprimentos de onda eletromagnética entre cerca de 400 nanômetros (violeta) e 700 nanômetros (vermelho).
Isso significa que a radiação infravermelha próxima (NIR nas iniciais em inglês), que tem um comprimento de onda maior, não tem energia suficiente para ativar nossas células fotorreceptoras, localizadas na retina dos olhos.
Dessa forma, quando necessitamos ver a luz infravermelha, como observações da vida selvagem à noite, por exemplo, precisamos recorrer a volumosos óculos ou dispositivos de visão noturna com sua própria fonte de energia. Pelo menos até agora.
Em um estudo recente, publicado na revista Cell, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hefei, no leste da China, anunciou a criação de lentes de contato que permitem a visão da radiação infravermelha em humanos e camundongos.
Um aspecto surpreendente da nova invenção é que, como as lentes são transparentes, os usuários conseguem ver luz visível e infravermelha ao mesmo tempo, embora esta última seja melhor percebida quando o usuário está com os olhos fechados, pois a luz NIR atravessa as pálpebras.
Testando as lentes de contato em ratos e homens
As lentes de contato especiais que permitem aos humanos enxergar no escuro são macias e feitas de compósitos poliméricos. Esse material gelatinoso é combinado com nanopartículas de 45 nanômetros compostas de ouro, fluoreto de gadolínio de sódio e íons metálicos como itérbio e érbio.
Elas são chamadas de lentes de contato de conversão ascendente porque transformam radiação infravermelha entre 800 e 1,6 mil nanômetros em luz visível. No processo, as nanopartículas presentes nas lentes enriquecem as ondas de luz infravermelha com energia, convertendo-as em três cores primárias.
Um dos desafios enfrentados pela equipe foi a baixa nitidez das imagens, devido ao espalhamento da luz causado pelas nanopartículas. Para contornar o problema, os pesquisadores adicionaram lentes corretivas suplementares, melhorando parcialmente a definição dos resultados visuais percebidos.
Mas, mesmo com os avanços, as lentes infravermelhas ainda não atingem a potência dos óculos de visão noturna tradicionais, que amplificam sinais infravermelhos fracos com mais eficiência. Os dispositivos vestíveis, por sua vez, são mais discretos e práticos, pois não demandam equipamentos grandes.
Para chegar às lentes, a equipe testou a tecnologia injetando nanopartículas diretamente nas retinas de camundongos, que passaram a enxergar no escuro. Com as nanopartículas nas lentes, os humanos também conseguiram reconhecer padrões, letras e sinais infravermelhos, mesmo com olhos fechados.
Aplicações da luz infravermelha visível
Alguns animais, como cobras e morcegos, conseguem detectar a radiação infravermelha através de órgãos sensoriais especializados, que percebem o calor emitido pelos corpos. Esse mecanismo cria uma imagem térmica processada pelo cérebro, mas não envolve os olhos ou a formação de imagens.
Já os humanos, com as lentes de conversão ascendente, não percebem calor, mas veem a luz infravermelha como se fosse luz visível. As nanopartículas nas lentes transformam a radiação invisível em cores que ativam os cones e bastonetes da retina, permitindo formar imagens reais, porém menos nítidas.
Para os desenvolvedores, a inovação chinesa tem potencial para impulsionar um mercado bilionário, com aplicações em procedimentos cirúrgicos, criptografia e proteção contra falsificações, já que a luz infravermelha revela elementos invisíveis, como marcas ocultas em documentos.
Além disso, as lentes poderiam auxiliar no resgate de pessoas em ambientes com pouca visibilidade, detectando objetos que emitem calor. As aplicações vão desde a indústria militar até soluções de tecnologia de consumo para o dia a dia, como auxílio a daltônicos e integração com dispositivos vestíveis.
Apesar das limitações ainda existentes, a criação dessas lentes representa um avanço notável na ampliação das capacidades sensoriais humanas. A possibilidade de perceber luz infravermelha em cores abre caminho para futuros usos em segurança, medicina e apoio a pessoas com deficiência visual.
IA irá mudar como os humanos pensam? Especialistas respondem
