Forscher stellen günstige Kontaktlinse vor, ihr Zweck: Sie lässt uns die Welt wie nachtaktive Raubtiere sehen

Die menschliche Sicht ist auf einen winzigen Teil des Lichtspektrums beschränkt, doch Technologie kann solche biologischen Beschränkungen überwinden – zumindest in den Anfängen. (Bildquelle: Goffkein / Adobe Stock)

Unsere Augen sind geniale Werkzeuge. Gemeinsam mit dem menschlichen Gehirn verwandeln sie wirr herumrasende Photonen in Bilder der Welt. Doch sehen wir nur einen Bruchteil des Farbspiels um uns herum.

So gibt zum Beispiel jedes Objekt, egal ob lebend oder nicht, Wärmestrahlung ab. Dieses Infrarotlicht haben Forscher jetzt sichtbar gemacht – komplett ohne teure Kameras oder Nachtsichtbrillen, die auf elektrische Energie zur Umwandlung setzen. Alles, was die Probanden nutzen, sind Kontaktlinsen.

Ebenfalls mit Technik, aber ohne Kontaktlinsen, erweitern andere Forscher unser Sehvermögen – allerdings nur um eine einzige Farbe. Doch sie könnte Fans von Fantasy-Literatur sehr vertraut sein.

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Der Blick von Schlange und Fledermaus

Tiere, die nachts jagen, brauchen keine Sonne, um ihre Beute zu finden. Sie riechen oder sehen Maus, Insekt oder Wurm wie ein Leuchtfeuer in der Dunkelheit: Schlangen oder manche Arten Fledermäuse können Wärmeabstrahlung sehen, also Photonen mit Wellenlängen im infraroten Wellenspektrum – ab etwa 800 Nanometer. Wir sehen Licht zwischen etwa 380 und 780 Nanometer (via leifphysik).

Forscher ermöglichen jetzt erstmals, dass Menschen ohne elektrische Hilfsmittel wie Nachtsichtgeräte dieses Spektrum mit fast bloßen Augen sehen können. Keine Brille oder Eingriff in den Körper und keine Stromquelle notwendig, nur Kontaktlinsen.

Die Kontaktlinsen enthalten Nanopartikel, genauer gesagt Upconversion-Nanopartikel (UCNPs). Diese verschieben die Wellenlängen aus dem infraroten Bereich und zeigen ein farbiges Bild in Grün, Rot und Blau. Dabei zielt die Technik auf Near-Infrared, zu Deutsch »nahes Infrarot« (NIR) ab. Das deckt etwa die Wellenlängen zwischen 800 und 1.600 Nanometer ab.

Funfact: Die Kontaktlinsen lassen euch sogar bei geschlossenen Augen sehen. Denn das NIR-Licht durchdringt eure Augenlider.

Die Forscher nennen sogar einen ungefähren Preis pro Paar: 200 US-Dollar. Für normale Exemplare keinesfalls günstig, doch für eine Technik am Limit der Grundlagenforschung schon bemerkenswert. Denn sollten diese Linsen jemals weiterentwickelt in Masse vom Band laufen, dürften sie erschwinglich daherkommen.

Eine dunkle Schutzbrille – weit günstiger – solltet ihr indes bei eurem Spanienurlaub im kommenden August mitnehmen – denn ohne könnte euch die volle Pracht eines besonderen Himmelsspektakels entgehen.

Nur faszinierend oder auch nützlich?

Aktuell ist es schwer, zu sagen, welchem Zweck die Technik dienen könnte. Doch die Forscher nennen einige Anfangsideen:

• Medizinische Anwendungen, zum Beispiel bei Operationen, bei denen mit Infrarotmarkern gearbeitet wird.
• Hilfe für Farbenblinde im Alltag: Durch die Umwandlung verschiedener NIR-Wellenlängen in die drei Grundfarben (Rot, Grün, Blau) könnte Menschen mit Farbenblindheit dabei geholfen werden, ein erweitertes Farbspektrum wahrzunehmen.
• Die Linsen könnten als Anti-Fälschungsmaßnahme oder zur verschlüsselten Kommunikation dienen.
• Theoretisch könnte die Sehhilfe im wahrsten Sinne der Formulierung helfen, bei Nebel oder anderen Sichtbehinderungen zu sehen. Denn infrarote Wellenlängen werden kaum von dem Vorhang aus Wassertröpfchen aufgehalten bzw. gestreut/reflektiert.

Und weit darüber hinaus gedacht, könnten diese Linsen ja auch nur den ersten Schritt zu einem komplett neuen Sehen darstellen: Vielleicht verschaffen uns Nanopartikel und intelligente Materialien ja in Zukunft Sehfähigkeiten, von denen wir heute nur träumen können.

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Allerdings handelt es sich bei der Technik noch um Prototypen, die zudem auch ein unscharfes Bild der Infrarot-Welt reproduzieren. Also, auch wenn wir so ohne aufwendige Technik im Gesicht einen Schritt hin zur Wärmesicht getan haben, fehlt noch einiges an Feinschliff. So kann derzeit auch nur ein sehr enger Bereich, relativ intensiven infraroten Lichtes, erzeugt von speziellen LEDs konvertiert werden.

Die Forscher sind entschlossen, weiterzumachen – auch wenn die Anwendungsbereiche derzeit noch stark eingeschränkt sind.