可以矫正红绿色盲的隐形眼镜

在色彩感知方面,人眼的表现不错。通常,我们可以区分大约一百万种颜色。现在,一种新型隐形眼镜可以恢复部分色盲人群的视觉感知能力。

市面上已经存在用于色盲矫正的智能滤频太阳镜。现在,以色列特拉维夫大学的工程师Sharon Karepov和Tal Ellenbogen提出了一种将色彩校正膜转移到隐形眼镜表面的方法。

技术创新不仅为色盲治疗市场增添了令人兴奋的新选项,而且相关技术或可应用于一系列视力障碍的治疗方法上。

我们通常所说的色盲实际上是指,眼睛和视觉系统识别不同波长的光的各种条件出现缺失。绝大多数色盲患者的确能看到颜色,但并不是全部颜色。

在标准眼球的背面,由三种类型的感光锥细胞组成的屏吸收光波,并向大脑发送信息。

这些细胞中的一些对相对短的波长最为兴奋(因此将其标记为S),而另两个对较长的波长做出响应:一个对光谱中绿色到黄色部分的光最为敏感(M),最后一个是黄色至红色(L)。

如果这些视锥细胞类型中的一种或多种出现问题,则会导致各种类型的色觉不足。最常见的是,人们很难分辨红色和绿色波长的颜色——这意味着问题是由M或L锥产生的。

例如,在最常见的色盲类型中——绿色弱视——黄绿敏感的M细胞的信号变弱。结果,黄红敏感的L细胞的反应使大脑不知所措。

Karepov说:“无法区分红与绿,会影响到日常生活,如不知道香蕉是否成熟。”

色盲矫正的思想本身具有悠久的历史。一个多世纪以前,19世纪的苏格兰人詹姆斯·克莱克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)——就是搞出麦克斯韦方程的那位——建议,过滤一些颜色或许可以帮助较弱的视觉细胞接收到光波。

几年前,材料科学家Don McPherson意外地发现,将稀土金属正确混合后嵌入透明材料,可以使光波散射,从而达到恰当的滤光水平。

反复调试的结果是,一家名为EnChroma的公式横空出世,公司的业务是为“红绿”色盲(包括黄褐斑病)患者生产矫正眼镜。

如果您手头有几百美元,又恰好深受红绿色盲的困扰,或许他们的产品会有所帮助,但并不是每个人都喜欢戴眼镜。

Karepov和Ellenbogen所依赖的滤波技术与超颖表面的奇异光学特性有关——微小的表面起伏改变光反射或进入材料的方式。

Karepov说:“我们的隐形眼镜使用基于纳米级金椭圆形的超表面,创建出紧凑和耐用的方式来解决缺陷。”

但是工艺中的一个大问题是,当前的生产技术只能将它们蚀刻到平坦的表面上。

工程师们并不需要重新发明车轮,而是创造出了一种将40纳米薄膜转移到曲面透镜上的方法。

最终的镜片尚未在临床测试中证明自身价值。使用Ishihara测试的实验室模拟表明,他们的隐形眼镜在颜色识别上可能比色盲患者的裸眼好出10倍,因此前景令人鼓舞。

稿源:sciencealert

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