Во многих случаях контактные линзы гораздо удобнее очков, поскольку не бьются, не спадают с переносицы и вдобавок обеспечивают полноценный обзор во всех направлениях. Однако есть у них и серьезный недостаток: линзы не могут скорректировать такие нарушения зрения, при которых глаз плохо фокусируется и на близких, и на далеких предметах. В случае с очками люди в таких ситуациях используют либо два их комплекта («для чтения» и «для дали»), либо делают очки с узкими линзами, так называемые лекторские. Очевидно, что с контактными линзами такой прием не годится, ведь снимать и надевать их заметно сложнее. Поэтому ученые из Китая и США описали альтернативный подход — линзы из меняющего свою форму материала.
Для этого авторы использовали пластик, который сокращается, если на него подавать электрическое напряжение. Исследователи заключили между двумя круглыми листочками такого пластика прозрачную подсоленную воду. Вся конструкция стала работать, как линза, меняющая свою кривизну в ответ на электрический сигнал. Уже это могло бы позволить фокусировать линзу в соответствии с пожеланиями владельцев, однако ученые пошли дальше.
Они оснастили свою разработку несколькими электродами, которые прикладываются к коже вокруг глаз и улавливают слабые сигналы от окружающих мышц. Именно благодаря этим мышцам глаз фокусируется на тот или иной предмет. Поэтому ученые регистрировали их активность, благодаря чему линзами можно управлять, не нажимая какие-либо кнопки. Когда владелец смотрит вдаль, мышцы у глаз сокращаются определенным образом, электроды улавливают сигнал, а блок управления дает команду линзе поменять фокусное расстояние.
Пока что это весьма неудобный прототип, который, как говорят сами изобретатели, не предназначен для массового использования, ведь такие линзы довольно массивны и поэтому для того, чтобы закрепить их на поверхности глаза, нужна специальная оправа.
Однако ряд идей, заложенных в этот прототип, можно, по мнению разработчиков, довести до более удобного устройства. Избавившись от специальной оправы и громоздких электродов, можно будет получить приспособление, сопоставимое с обычными контактными линзами, но при этом лишенное одного из их недостатков.
Над созданием разного рода специализированных линз работают многие группы ученых, медиков и инженеров. Например, еще в начале десятых годов ученые создали линзы, в которые были интегрированы микросветодиоды и антенна, которая обеспечивает диодам электропитание от беспроводного источника неподалеку. А в 2017-м группа швейцарских исследователей представила прототип линзы (правда, испытанный лишь на модели глаза), которая работает как монокуляр с 2,8-кратным увеличением. Другой известный проект, «умную» линзу с возможностью следить за уровнем глюкозы, его разработчик, компания Alphabet, остановила, но не из-за проблем с электроникой как таковой, а из-за невозможности точно измерять желаемый показатель при анализе слезной жидкости. Прогресс в области мягких материалов (недавно электронные схемы научились делать прямо внутри гибкого силикона) может привести к тому, что линзы-бинокуляры со встроенными дисплеями, датчиками и автофокусировкой станут реальностью в обозримом будущем.
Алексей Тимошенко