Дисплей в контактна леща

Бабак Парвис носи контактни лещи. Но все още обикновени, а не онези, които е направил в лабораторията си в Сиатъл. Лещите съдържат електронни схеми и изглеждат като изобретение от научно-фантастичен филм. Сега му предстои да добави съвсем малки светлинни диоди (LED), които ще превърнат неговата прототипна леща в изтънчен персонален дисплей – възможно най-малкият.
Като асистент професор по електронно инженерство в университета във Вашингтон, Парвис работи върху био нанотехнологични микроелектрически механични системи. Той прави малки, но функционални устройства и чрез нанотехнологията и техниките на микропроизводството ги интегрира в полимери или стъкло, използвайки процес, известен като самосглобяване.
Как въобще се е сетил да създаде подобни “бионични” контактни лещи? “Представете си човек с изследователски познания и опит, казва Парвис. Също си представете как този човек се събужда всяка сутрин и си слага контактната леща в окото.”
Правенето на връзката не било трудно, тъй като Парвис вече обмислял подобни неконвенционални екрани. Контактните лещи са направени от гъвкави прозрачни полимери, точно материалът, в който Парвис обича да вкарва електронни схеми.
“Стимулът ми не е да направя нещо малко. Желанието ми е да направя нещо, което е страхотно и полезно. Да имаш дисплей в контактна леща е много полезно.”
Парис е недоволен от това, че по ирония на съдбата сегашните размери на екраните на мобилните телефони и компютри по-скоро затрудняват, отколкото помагат на миниатюризацията.
“Размерът на дисплея е една от основните причини, поради която лаптопите и клетъчните телефони днес не са по-малки. Ако преместим дисплея в контактна леща, можем в значителна степен да премахнем физическите ограничения при мобилните уреди.”
Досега той е демонстрирал, че високо производителна електроника, включително със светлинни микродиоди, може да бъде вградена в прозрачни, тънки и гъвкави материали. Схемата се състои от дебели само няколко нанометра метални проводници и светлинни диоди с размер около една трета от милиметъра. Техниката на микропроизводство, наричана самосглобяване, разчита на капилярния ефект за свързването на тези елементи.
Прототипът на контактна леща, която най-вероятно ще съдържа светлинни диоди, трябва да бъде захранен с енергия. “Тази ключова стъпка, казва Парвис, предстои да се случи след няколко месеца.”
“Разглеждаме два различни начина за захранване. Единият е като използваме излъчване на енергия на радио честоти. Така или иначе ни е нужна антена за тези контактни лещи, защото трябва да прехвърляме информация на тях.
Другият начин, който проучваме сега, е да вкараме фотоелектрически (слънчеви) клетки.”
Енергията не е основният проблем. Контактната леща е закрепена точно на повърхността на окото, твърде близо, за да може окото да се фокусира върху нея. “За да създадем образ на фокус, трябва да манипулираме светлинните лъчи, казва Парвис. Фокусирано изображение може да се създаде, ако се използва лазер вместо светлинни диоди.” Но ако облъчването на ретината дори със слаби светодиодни лазери се окаже рисковано, тогава микро светлинните диоди могат да бъдат решение. Те доставят разпръсната светлина и, за да ги накара да работят, Парвис може да интегрира внушително количество отделни микролещи в контактната леща.
“Ако пикселът (светлинният микродиод) е достатъчно близо до микролещата, той ще генерира виртуален образ, който може да бъде на около 30 см от окото. Нашите очи могат да фокусират на такова разстояние.”
Всичко това повдига въпроса за биосъвместимостта: електрониката в контактната леща не би трябвало да наранява окото. Ако това бъде постигнато, тогава идеята за реален функциониращ безжичен дисплей във вид на контактна леща може да има, още на пръв поглед, множество приложения.
Парвис говори за подобрена реалност, например наслагване на текстови съобщения или на стрелки за посоката върху образа, който възприемаме. Но дори прости приложения ще изискват по-голяма резолюция. Така че, неговата следваща стъпка е да покаже безжична програмируема контактна леща с няколко пиксела, може би осем, която е безопасно да се носи. Откакто работата му доби известност, Парвис получава множество писма от хора, които искат да пробват лещите, а други му дават свои идеи. Пишат му и хора, които имат проблеми със зрението – област, в която се надява да бъде полезен.
11-годишно момче също му е изпратило писмо с идеята лещата да се използва при хора с влошен слух: на екрана да се появи символ, когато пожарната аларма се включи. “В момента разучаваме геймърството, виртуалната реалност, както и компютърни, медицинските приложения.”
Професор Джеймс Уолфсън от университета “Астън” в Бирмингам не е ентусиазиран. Като завеждащ на катедрата по оптометрия, неговите научни интереси засягат контактните лещи. “Никога не съм виждал някой да се опитва да отпечата интегрална схема на контактна леща”, каза Уолфсън.
Той изтъква, че контактната леща е около 14 мм широка, в сравнение с диаметъра на зеницата, който е между 4-5 мм. Той смята, че това не оставя достатъчно място за електрониката и няма как да не се затрудни зрението; и може да е трудно да се проектира образ от периферията до централната част на окото.
“Истинският проблем ще бъде фокусирането. Лещите са прекалено близко до очите”, каза Уолфсън за плана на Парвис. Той добавя, че прахът в контактната леща е некомфортен, но не го виждаш, защото е прекалено близо. Същото се отнася до образи върху контактната леща. “Трябва да има технология за прожектиране, за да може образът да се появява на разстояние, на което човешкото око може да фокусира. Не виждам как това ще стане чрез контактна леща”.
Уолфсън също не смята, че проучването ще помогне на хората с проблемно виждане, които имат нужда от по-контрастни образи и по-големи шрифтове на съобщенията. Също така много малка част от хората днес носят контактни лещи. Повечето хора, които имат нужда от корекции в зрението, избират очилата. Що се отнася до лазерните диоди: “Със сигурност ще доведат до нараняване на ретината.”
Въпреки това, Уолфсън е привлечен от идеята да сложи електроника на очилата (както е направено вече с няколко продукта). Едно от преимуществата е, че има повече място.
Защо контактните лещи трябва да се използват като дисплей? “Нямаше да започна от тук, ако притежавах тази технология”, казва Уолфсън. Но независимо как ще се развие това изследване, заслужава си да се държи под око.

По в. Гардиън
Източник: e-vestnik.bg