Kontaktlinsen machen Infrarotlicht sichtbar

Mit dem menschlichen Auge können wir Infrarotlicht nicht sehen. Doch technische Hilfsmittel wie etwa Nachtsichtgeräte oder spezielle Infrarotkameras schaffen hier Abhilfe. Nun hat eine Forschungsgruppe sogar Kontaktlinsen entwickelt, die infrarote Strahlung in für Menschen sichtbares Licht umwandeln. Im Fachmagazin „Cell“ berichten sie, dass dafür – anders als bei einem Nachtsichtgerät – nicht einmal eine Stromquelle nötig ist.

Elektromagnetische Strahlung umfasst ein breites Spektrum von Radiowellen bis Gammastrahlung. Doch nur einen kleinen Bereich davon nehmen wir als sichtbares Licht wahr. Es erstreckt sich von violettem Licht mit circa 400 Nanometern bis zu rotem Licht mit einer Wellenlänge von etwa 700 Nanometern. Alles andere bleibt unsichtbar – so auch Infrarotstrahlung, die Wellenlängen von 780 Nanometer und mehr hat.

Nanopartikel wandeln Strahlung um

Um sie dennoch sichtbar zu machen, hat das Team um Yuqian Ma von der Chinesische Universität für Wissenschaft und Technik in Hefei spezielle Kontaktlinsen entwickelt. Darin integrierten sie sogenannte Upconversion-Nanopartikel. Diese winzigen Teilchen absorbieren nahes Infrarotlicht mit Wellenlängen zwischen 800 und 1600 Nanometern und wandeln es in Licht um, das sich mit dem Auge wahrnehmen lässt.

15 Personen testeten die Linsen im Rahmen der Studie und konnten mit den Kontaktlinsen blinkendes Infrarotlicht identifizieren – und das sogar noch deutlicher mit geschlossenen Augen. Denn Infrarotlicht durchdringt das Augenlid besser als sichtbares Licht.

Bisher lässt sich mit den Kontaktlinsen nur intensives Infrarotlicht von LEDs erkennen. Die Forschenden arbeiten allerdings bereits daran, die Empfindlichkeit der Nanopartikel zu erhöhen, sodass die Linsen auch deutlich schwächeres Infrarotlicht beispielsweise aus Wärmestrahlung für Menschen sichtbar machen. Doch bereits jetzt sehen die Forschenden viele Anwendungsmöglichkeiten für die Linsen – etwa für verschlüsselte Informationsübertragung. Zudem arbeiten sie an einer Variante als Brille. Darin wäre der Abstand der Partikel zur Netzhaut größer. Dadurch würden die umgewandelten Photonen weniger gestreut und die Auflösung höher.