Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Soczewki kontaktowe z funkcją zoomu można kontrolować w mgnieniu oka

Rekomendowane odpowiedzi

Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego powstały soczewki kontaktowe wyposażone w funkcje zoomu, które kontrolujemy za pomocą mrugnięcia okiem. Naukowcy sądzą, że ich wynalazek w przyszłości przyda się w protetyce oka, robotyce oraz posłuży do stworzenia doskonalszych okularów.

Powstaje pytanie, w jaki sposób powstały niezwykłe soczewki i jak to możliwe, że są kontrolowane za pomocą ruchów powiek? Odpowiedź jest zadziwiająco prosta. Naukowcy zmierzyli sygnały elektrookulograficzne powstające podczas ruchów gałki ocznej. Pozwoliło im to na odróżnienie sygnałów generowanych gdy patrzymy w dół, górę, w lewo, prawo, gdy mrugamy okiem raz i gdy robimy to dwa razy. Później „wystarczyło” stworzyć miękkie biomimetyczne soczewki reagujące na sygnały. Ich właściciel może zmieniać zoom dwukrotnie mrugając powieką.

Same soczewki są inspirowane budową ludzkiego oka. Składa się ona z dwóch warstw dielektrycznego elastomeru pozyskanego z taśmy VHP firmy 3M, pomiędzy którymi zamknięto słoną wodę. Woda przypomina soczewki ludzkiego oka, działa też jako jedna z elektrod dla elastomeru. Górna część elastomeru została pokryta specjalnym przewodzącym smarem węglowym, który pełni rolę drugiej elektrody. Kształt soczewek, a zatem i długość ogniskowej, można zmieniać za pomocą odpowiednich ruchów oczu.
Ze szczegółowym opisem działania soczewek można zapoznać się w artykule „A Biomimetic Soft Lens Controlled by Electrooculographic Signal”.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Nie powstały soczewki kontaktowe, tylko prototyp, który obok oka nawet nie leży, bo soczewka jest testowana na specjalnym stojaku, elektronika leży obok, a informacje o mrugnięciu odczytywane są za pomocą czterch elektrod przyczepionych do skóry wokół oczu.

W tej chwili nawet gdyby usunąć całkiem oko, to wszystkie komponenty tej "soczewki kontaktowej" nie zmieściłyby się w pustym oczodole :D

Edytowane przez nantaniel

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Ludzkie oko rejestruje światło widzialne o długości fali od ok. 380 do ok. 750 nanometrów. Nie widzimy podczerwieni, której zakres rozciąga się od ok. 780 nm. Chińscy naukowcy poinformowali o opracowaniu soczewek kontaktowych, który pozwalają na widzenie w podczerwieni. W przeciwieństwie do innych urządzeń, soczewki nie wymagają zasilania, można ich dyskretnie używać, a korzystać z nich można nawet z zamkniętymi oczami. Jako że podczerwień to głównie promieniowanie cieplne, a każdy obiekt w naszym otoczeniu ma wysoką temperaturę, soczewki pozwalają ni mniej, ni więcej, tylko widzieć w ciemności.
      Soczewki są przezroczyste, zatem nosząc je odbieramy standardowe światło widzialne i – jednocześnie – podczerwień. Tę drugą jeszcze lepiej widać, gdy zamkniemy oczy. Wówczas światło widzialne nie przeszkadza w odbieraniu podczerwieni. Nasze badania pozwalają na wyposażenie człowieka w dodatkowe właściwości. Soczewki mogą znaleźć wiele potencjalnych zastosowań. Podczerwień można wykorzystać w technologiach bezpieczeństwa, szyfrowania czy w działaniach ratunkowych, mówi jeden z autorów badań, Tian Xue z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hefei.
      Chińscy badacze przez wiele lat pracowali nad nowymi soczewkami. Są one dobrym kandydatem to wyposażenia ludzi w nadludzkie możliwości, ale opracowanie soczewek pozwalających na widzenie w podczerwieni wymagało pokonania dwóch poważnych przeszkód. Po pierwsze trzeba było wzbogacić materiał soczewek w nanocząstki konwertujące niskoenergetyczne promieniowanie (jak podczerwień), w promieniowanie o wyższej energii (UCNP – high upconversion nanoparticles). Cząstki takie pochłaniają światło o pewnej długości fali, a następnie emitują światło o innej długości. A gdy już wiemy, w jaki sposób wzbogacić soczewki w takie nanocząstki tak, by materiał soczewek nie utracił swoich pożądanych właściwości – takich jak odpowiednia elastyczność czy biokompatybilność – musimy jeszcze upewnić się, że soczewki są przezroczyste, by nie przeszkadzały w odbiorze światła widzialnego.
      Po wielu latach badań Chińczykom udała się ta sztuka. Stworzyli soczewki wzbogacone odpowiednią ilością UCNP (7–9%), które zachowały ponad 90% przezroczystości w spektrum widzialnym. Testy wykazały, że soczewki zachowały wymagane właściwości, które pozwalają na bezpieczny kontakt z okiem, a noszący je ludzi nie tylko widzą w bliskiej podczerwieni, ale odróżniają też światło o różnej długości fali.
      Co więcej, badacze stworzyli okulary, które współpracują z soczewkami i w miejsce obrazu o dość niskiej rozdzielczości, jaki zapewniają soczewki, zapewniają obraz w bliskiej podczerwieni o rozdzielczości porównywalnej z rozdzielczością odbieranego przez nas światła widzialnego, co pozwala na odróżnianie szczegółów w podczerwieni.
      Źródło: Near-infrared spatiotemporal color vision in humans enabled by upconversion contact lenses

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Z załogową misją na Marsa wiążą się nie tylko duże koszty i problemy techniczne. Jedne i drugie można w końcu przezwyciężyć. Znacznie trudniejsze do pokonania będą ograniczenia ludzkiego organizmu. Wyewoluowaliśmy na Ziemi i jesteśmy przyzwyczajeni do ziemskiej grawitacji oraz zapewnianej przez atmosferę ochrony przed promieniowaniem kosmicznym. Niejednokrotnie informowaliśmy o problemach zdrowotnych astronautów. Pobyt w kosmosie może uszkadzać mózg, nerki, prowadzić do anemii. Od lat pojawiają się też doniesienia o negatywnym wpływie na wzrok.
      Oftalmolog Santiago Costantino z Uniwersytetu w Montrealu poinformował, że co najmniej 70% osób, które przebywały na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej cierpi na związany z lotem w kosmos zespół neurookulistyczny (SANS, spaceflight-associated neuro-ocular syndrome). Uczony wraz z zespołem chcieli przyjrzeć się zmianom biomechanicznym, które prowadzą do pojawienia się SANS. W tym celu przeanalizowali dane dotyczące 13 astronautów, którzy przebywali na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej od 157 do 186 dni. Średnia wieku astronautów wynosiła 48 lat. Pochodzili oni z różnych krajów, ośmioro z nich w chwili badań miało za sobą jedną misję, były wśród nich 4 kobiety.
      Naukowcy porównali trzy parametry, które mierzyli przed i po misji: sztywność gałki ocznej, ciśnienie wewnątrzgałkowe oraz amplitudę pulsu oka. Pierwszy z parametrów badano za pomocą koherencyjnej tomografii optycznej, dwa pozostałe – metodą tonometrii.
      Naukowcy zauważyli, że w czasie misji doszło do znaczących zmian właściwości biomechanicznych gałek ocznych. Ich sztywność zmniejszyła się o 33%, ciśnienie węwnątrzgałkowe spadło o 11%, a amplituda pulsu był niższa o 25%. Tym zmianom fizycznym towarzyszyły objawy takie jak zmniejszenie rozmiarów gałki ocznej, zmiana obszaru, w którym oko widzi ostry obraz oraz – w części przypadków – obrzęk nerwu wzrokowego oraz fałdowanie siatkówki. Okazało się też, że u pięciu astronautów naczyniówka ma grubość większą niż 400 mikrometrów i nie było to skorelowane z wiekiem, płcią ani wcześniejszym pobytem w przestrzeni kosmicznej. "Brak powszechnego ciążenia zmienia dystrybucję krwi w organizmie, zwiększając przepływ krwi w głowie i spowalniając krążenie żylne w oczach. Prawdopodobnie dlatego dochodzi do zwiększenia grubości naczyniówki, gęstej sieci naczyń krwionośnych, odpowiedzialnej za odżywianie siatkówki.
      Zdaniem naukowców powiększenie się naczyniówki w wyniku braku grawitacji może rozciągać włókna kolagenowe w twardówce, prowadząc do długotrwałych zmian właściwości mechanicznych gałki ocznej. Badacze sądzą też, że pulsowanie krwi w warunkach mikrograwitacji może prowadzić do pojawienia się zjawiska uderzeń hydraulicznych, w wyniku których nagłe zmiany ciśnienia przepływu krwi wywołują w oku wstrząsy mechaniczne prowadzące do znacznego przemodelowania tkanek oka.
      Autorzy badań uważają, że zmiany te nie powinny stanowić problemu w przypadku misji trwających 6 do 12 miesięcy. Po powrocie na Ziemię oczy astronautów powróciły do normy, a problemy ze wzrokiem można było korygować za pomocą okularów. Problemem mogą być jednak dłuższe misje, takie jak załogowa wyprawa na Marsa, która może trwać nawet ponad 30 miesięcy. Obecnie nie znamy ani skutków tak długotrwałego pobytu w warunkach mikrograwitacji, ani nie potrafimy im zapobiegać.
      Zaobserwowane przez nas zmiany właściwości mechanicznych oka mogą być biomarkerami SANS. Pomoże to zidentyfikować tych astronautów, którzy są szczególnie narażeni na ryzyko, zanim jeszcze pojawią się u nich problemy spowodowane długotrwałym pobytem w przestrzeni kosmicznej, mówi Costantino.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na rynku dostępne są przeróżne rodzaje soczewek kontaktowych, które produkuje się w szerokim zakresie parametrów. Zdecydowana większość okularników z powodzeniem może nosić soczewki kontaktowe, dotyczy to nawet osób o nietypowych wadach wzroku. Jak dobrać odpowiednie soczewki spośród wielu typów i rodzajów? Czym różnią się od siebie soczewki kontaktowe sferyczne i toryczne?
       
      Typy i rodzaje soczewek kontaktowych !RCOL
      Popyt na soczewki kontaktowe nieustannie rośnie, dzięki czemu producenci rozszerzają swoją ofertę i chętnie inwestują w nowe technologie i rozwiązania. Współczesne soczewki są produktami bezpiecznymi do użytkowania, i jeśli spełnia się jeden podstawowy warunek – dba o higienę, m.in. przez przestrzeganie terminu ich przydatności, ryzyko wystąpienia infekcji oka jest minimalne. Na polskim rynku można spotkać soczewki kontaktowe sferyczne (https://www.bezokularow.pl/soczewki-sferyczne), toryczne, progresywne i kolorowe. Dzielą się one także ze względu na czas ich użytkowania, na soczewki jednodniowe, dwutygodniowe, miesięczne, kwartalne i całodobowe, przy czym najpopularniejsze to soczewki kontaktowe jednodniowe i miesięczne. Jak dobrać odpowiednie dla siebie soczewki wśród tak bogatego wyboru? Najlepszą opcją jest umówienie się na konsultację z optometrystą, który wykona badanie parametrów oka, pomoże w nauce zdejmowania i zakładania soczewek, rozwieje wszelkie wątpliwości i podzieli się wskazówkami co do ich użytkowania. Konsultacje z optometrystą są możliwe także za pośrednictwem Wirtualnego Gabinetu – warto rozważyć tę opcję, zwłaszcza w czasie pandemii COVID-19.
       
      Czym różnią się soczewki kontaktowe sferyczne od torycznych? Soczewki kontaktowe sferyczne to najczęściej spotykane soczewki. Odpowiadają one standardowym okularom do korekcji wzorku, a konkretniej dla krótkowidzów i dalekowidzów. Soczewki sferyczne kształtem przypominają półmisek lub kulę, a ich moc rozkłada się równomiernie po całej powierzchni. Są dostępne w mocach od +25 dioptrii do -25 dioptrii, więc jeśli optometrysta po badaniu zaleci Wam ich stosowanie, należy zwrócić uwagę głównie na liczbę dioptrii – dla krótkowidzów są to „minusy”, a dla dalekowidzów „plusy”. Natomiast soczewki kontaktowe toryczne (https://www.bezokularow.pl/soczewki-toryczne) odpowiadają szkłom kontaktowym projektowanym dla osób z astygmatyzmem. Te soczewki nie wykluczają jednak współwystępowania dalekowzroczności lub krótkowzroczności – można je kupić w każdej z możliwych konfiguracji, także z mocą 0 dioptrii. Soczewka toryczna różni się rozmieszczeniem mocy po powierzchni, jest ona nierównomierna. Bardzo ważne dla zdrowia oczu oraz komfortu korzystania z soczewek jest zdiagnozowanie występującej wady wzroku. Zdarza się, że osoby z astygmatyzmem przez długi czas nie wiedzą, że potrzebują innego typu okularów lub szkieł kontaktowych, by korygować swój wzrok! Dlatego zaleca się wizyty kontrolne u lekarza okulisty lub optometrysty co najmniej raz na rok-półtora, by dokonywać korekcji wzroku na bieżąco.
       
      Jak dbać o soczewki kontaktowe? Obowiązkowym punktem przez zdejmowaniem lub zakładaniem soczewek kontaktowych jest umycie rąk. Jeśli używacie soczewek jednorazowych, nie są potrzebne dodatkowe akcesoria – każdego dnia otwiera się po prostu nową parę. Przy użytkowaniu soczewek wielorazowych należy zaopatrzyć się w płyn do soczewek oraz pojemniczki i każdego wieczora wkładać soczewkę do świeżego płynu. Dbanie o soczewki to nie tylko aspekt zdrowotny i higieniczny, ale także finansowy. Najkorzystniejsze dla domowego budżetu jest używanie soczewek kontaktowych kwartalnych, ale ten produkt sprawdzi się wyłącznie restrykcyjnie dbającym o higienę użytkownikom. Najdrożej wychodzi kupowanie soczewek jednorazowych. Soczewki toryczne są nieco droższe od sferycznych ze względu na dodatkowe wymagania, stąd warto poświęcić więcej czasu na ich odpowiednią pielęgnację.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Jeśli oczy są zwierciadłem duszy, to dzięki przeziernym rogówkom możemy w głąb tej duszy zajrzeć. A dzięki pracy naukowców z IChF PAN możemy zajrzeć w głąb samej rogówki. I to bez jej dotykania! Wszystko dzięki wprowadzeniu innowacyjnej metody holograficznej tomografii optycznej.
      Naszym pomysłem było popsucie spójnej wiązki laserowej oświetlającej rogówkę, dzięki czemu mogliśmy znacząco wydłużyć czas ekspozycji, nie narażając położonej głębiej, delikatnej siatkówki. Jednocześnie pozwala nam to na zachowanie wysokiej wartości mocy światła, która pozwala na zobaczenie bardzo słabego rozproszenia wstecznego od rogówki – wyjaśnia prof. Maciej Wojtkowski z Zakładu Chemii Fizycznej Układów Biologicznych IChF PAN. Dodatkowo objętościowy charakter zbieranych danych pozwolił na optyczne "spłaszczenie" krzywizny rogówki i uzyskanie wyjątkowo ostrych obrazów wszystkich tworzących ją warstw w całym przekroju. To niełatwa sztuka, bo przejrzystość rogówki, choć pozwala na zaglądanie do wnętrza oka, wcale nie ułatwia badania rogówki jako takiej.
      Dawne metody wymagały kontaktu przyrządu pomiarowego z okiem, a co za tym idzie - znieczulenia gałki, a sam pomiar był długotrwały. Ale nawet i ten nowsze, wykorzystujące tomografię optyczną OCT, mają ograniczenia wynikające z nie dość szybkiego pobierania obrazów, co przy badaniu nieznieczulonego oka sprawia, że uzyskany obraz jest nieostry ze względu na mikroruchy gałki ocznej.
      Przełom przyszedł wraz z superszybkimi kamerami rejestrującymi dziesiątki tysięcy klatek na sekundę, dzięki którym można było błyskawicznie rejestrować obrazy. Problemem była rozdzielczość i artefakty wynikające m.in. z tego, że rogówka jest zakrzywiona i omiatająca ją laserowa wiązka układa się w każdej części nieco inaczej. I tu wkraczają naukowcy z IChF PAN. Ich metoda, znana jako holograficzna tomografia OCT, pozwala na uchwycenie rogówki w ułamku sekundy i zarejestrowanie całej jej głębi w niezwykle wysokiej, niespotykanej dotąd rozdzielczości. Pacjent nie zdąży nawet mrugnąć, a jego rogówka już jest zobrazowana i to z dokładnością pozwalającą oglądać nawet pojedyncze komórki. A gdyby nawet mrugnął, maszyna, a raczej komputer, skompensuje ten ruch, wciąż dając ostry obraz. Do tego nasz aparat nie ma ruchomych części, a dzięki modulacji fazy wiązki laserowej możemy wykorzystywać większe moce bez szkody dla głębiej położonych tkanek oka – wyjaśnia prof. Wojtkowski.
      Metoda opracowana przez naukowców z Międzynarodowego Centrum Badań Oka w IChF PAN ma szansę zrewolucjonizować diagnostykę chorób oka, nie tylko rogówki, dając lekarzom narzędzie pozwalające badać pacjentów szybko i bezboleśnie. Dzięki temu, że uwidacznia także to, co niewidoczne w zwykłej lampie szczelinowej, a jest równie bezinwazyjna, pacjenci zyskają komfort, a okuliści nieporównanie więcej informacji.
      Artykuł naukowców ukazał się w piśmie Biomedical Optics Express.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Ekipa fotografa podwodnego Jake'a Wiltona nagrała film, na którym widać, jak 30-letnia manta Freckles prosi o pomoc w usunięciu haczyków na ryby tkwiących pod jej okiem. Zwierzę podpływa do Wiltona, rozpościera płetwy głowowe i na jakiś czas zastyga w kompletnym bezruchu.
      Na co dzień Wilton oprowadza turystów po zatoce Ningaloo. Freckles podpłynęła do niego, rozpoznawszy go jako stałego bywalca tutejszych wód. Coraz bardziej się przybliżała, a potem zaczęła rozpościerać płetwy, by pokazać mi oko. Wiedziałem, że musimy usunąć haczyki, bo inaczej samica może popaść w tarapaty [rozwinie się zakażenie lub dojdzie do uszkodzenia gałki ocznej].
      Zanurzyłem się kolejny raz, by podjąć ostatnią próbę. Manta w ogóle się nie ruszała. Wtedy wreszcie się udało.
      Ludzie, którzy obserwowali akcję z pokładu łodzi, opowiadają, że zwierzę musiało wiedzieć, że Jake próbuje mu pomóc.
      Po wszystkim Freckles majestatycznie odpłynęła...
       


      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...