امکان بزرگنمایی تصویر با استفاده از لنز‌های تماسی تلسکوپی دارپا

تصور بزرگ‌نمایی منظره‌ی پیش‌رو تنها با یک چشمک‌ زدن بسیار جالب به نظر می‌رسد. با استفاده از این لنز‌های تماسی می‌توان با چشمک زدن منظره‌‌ای را که می‌بینید، بزرگنمایی کنید و با یک چشمک دیگر توسط چشم مخالف، میزان بزرگنمایی را به حالت قبل بازگردانید.

براساس آمارهای منتشر شده، بیش از ۲۸۵ میلیون نفر در سراسر جهان از اختلالات بینایی رنج می‌برند، از این‌رو استفاده از لنز‌های تماسی تلسکوپی توسعه یافته می‌تواند علاوه بر اینکه قابلیت بزرگنمایی را در اختیار کاربران قرار دهد، مشکل این افراد را نیز حل کند.

دانشمندان امیدوارند تا افراد بالای چهل سال که به بیماری AMD مبتلا هستند، بتواند با بهره‌گیری از این لنز مشکلات مربوط به بینایی خود را حل کرده و بینایی خود را بازیابند. AMD یک بیماری بینایی است که به شبکیه‌ی چشم آسیب وارد کرده و منجر به کاهش تدریجی دامنه‌ی دید شده و در برخی موارد نیز منجر به تار شدن دید فرد مبتلا می‌شود. بیشترین تاثیر این بیماری در دید مستقیم فرد است و دید جانبی بیمار کمترین تاثیر را از این بیماری می‌گیرد، از این‌رو استفاده از لنز‌ تماسی تلسکوپی برای بزرگ‌نمایی سوژه‌ها در نمای مستقیم می‌تواند بخش بزرگی از مشکلات این افراد را حل کند. البته توسعه‌ی سیستم‌های بینایی مصنوعی که نیازمند عمل جراحی است تا حدودی می‌تواند قدرت بینایی افراد مبتلا را بازگرداند، اما همانطور که گفتیم، این راهکار نیازمند عمل جراحی است.

اریک ترمبلی، دانشمند ارشد تیم تحقیقاتی توسعه‌ی این لنز تماسی از انستیتو تکنولوژی فدرال سوئیس در این خصوص می‌گوید:

ایجاد تعادل بین قیمت تعیین شده برای یک ابزار پوشیدنی و قابلیت‌های کاربردی آن امری مهم و در عین حال بسیار سخت است. در حال حاضر نیاز به استفاده از ابزار‌هایی که می‌توان آن‌ها را پوشید، بسیار بالا است و استفاده از لنز‌های تماسی نیز یکی از بهترین گزینه‌های ممکن در این زمینه است. هم‌اکنون ما در حال تحقیقات در این زمینه هستیم، اما امیدواریم نمونه‌ی اولیه تولید شده را بتوان به‌عنوان راهکاری برای بیماران مبتلا به AMD مورد استفاده قرار داد.

ضخامت لنز‌های تولید شده ۱.۵۵ میلی‌متر است و جنس آن نیز از ماده‌ای سخت است که از ماده‌ی پوشش دهنده‌ی موجود روی سفیدی چشم گرفته شده است. با توجه به ضخامت این لنز، آن را باید ضخیم‌ترین لنز تماسی موجود در بازار خواند.

براساس اطلاعات ارائه شده در جریان کنفرانس مطبوعاتی، این لنز از وجود تلسکوپ بازتابی بسیار کوچکی بهره می‌برد. با استفاده از آینه‌های بسیار کوچک تعبیه شده، می‌توان نمای روبروی کاربر را بزرگنمایی کرد. دیدن منظره از طریق این لنزها بیشتر شبیه به تماشای منظره با استفاده از دوربین‌های دو چشمی است.

لنز مورد نظر با شیشه‌های الکترونیکی نیز همراه می‌شود که از یک سنسور تشخیص نور بهره می‌برد. وظیفه‌ی این ماژول که توسط همین تیم توسعه یافته، تشخیص چشمک زدن کاربر با پلک زدن است تا اختلالی در روند زوم کردن و بازگشت به حالت عادی ایجاد نشود.

براساس اطلاعات ارائه شده، چشمک زدن با یک چشم، قسمت الکترونیک لنز را فعال کرده و نور از طریق لنز تلسکوپی توسعه یافته به دورن چشم انتقال داده می‌شود و از این‌رو کاربر نمایی زوم شده از محیط را می‌بیند. با چشمک دوباره با استفاده از چشم مخالف، ماژول الکترونیک نور را بصورت نرمال به سمت چشم گسیل می‌کند و در واقع لنز از حالت زوم خارج می‌شود.

پروژه‌ی تولید لنز‌های تماسی تلسکوپی از جانب دارپا حمایت می‌شوند. این لنز‌ها برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ میلادی به نمایش درآمدند، اما دانشمندان در دو سال اخیر در حال بهبود ساز و کار زوم لنز و بهبود روند انتقال اکسیژن به ناحیه‌ی پوشیده شده‌ی چشم بودند. بخش شفافی که قرنیه‌ی چشم را پوشش می‌دهد، فاقد رگ‌های خونی است و از این‌رو این قسمت از بدن انسان، اکسیژن مورد نیاز خود را از طریق تماس مستقیم با هوا، دریافت می‌کند. با توجه به اینکه با قراردادن لنز، تماس قرنیه با هوا قطع می‌شود، از این‌رو انتقال اکسیژن به محل مورد نظر یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین مباحثی است که دانشمندان با آن دست به گریبان بودند.

دانشمندان برای حل این مشکل، روزنه‌هایی را به قطر ۰.۱ میلی‌متر درون لنز ایجاد کرده‌اند تا قرنیه بتواند اکسیژن مورد نیاز خود را از این طریق جذب کند. اکسیژن مورد نیاز از طریق کانال‌های ایجاد شده در زیر ساختار ضد‌آب و پیچیده‌ی این لنزها با قرنیه تماس حاصل می‌کند. این لنز‌ها در نمونه‌هایی از چشم مصنوعی مکانیکی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند و دانشمندان ساز و کار این لنز‌ها را با استفاده از دوربین‌های تعبیه شده مشاهده کرده‌اند. محققان امیدوارند آزمایش خود روی نمونه‌های انسانی را در آینده‌ی نزدیک آغاز کنند. در حال حاضر تنها برای ۳۰ دقیقه می‌توان از این لنزها استفاده کرد.

جیمز هاندا، چشم پزشک از دانشگاه پزشکی جان هاپکینز، قراردادن و خارج کردن لنز‌های تماسی مورد نظر را توسط افراد مبتلا به بیماری AMD‌امری خطیر عنوان کرده است. وی به این نکته نیز اشاره کرده که استفاده از این روش محبوب‌ترین ساز و کار موجود است.

وی همچنین در این خصوص می‌گوید:

در صورتی که با استفاده از این راهکار، افراد مبتلا به AMD بتوانند دید خود را بازیافته و با استفاده از زوم کردن، آنچه را که قبلا قادر نبودند، ببینند، باید این روش را بسیار خلاقانه و کاربردی خواند.

اما لنز‌های تماسی تلسکوپی، تنها حوزه‌ای نیست که دارپا در آن به فعالیت مشغول است. این آژانس تحقیقاتی وابسته به وزارت دفاع آمریکا، تحقیقاتی را نیز برای توسعه‌ی لنز‌های تماسی واقعیت مجازی در حال انجام دارد که از طریق آن می‌توان همزمان با دیدن محیط پیرامون خود، تعاملاتی را نیز با صفحات نمایش مجازی داشته باشیم. البته پیش از این نیز اخباری در مورد توسعه‌ی لنز‌های تماسی توسط گوگل منتشر شده بود. براساس اطلاعات ارائه شده، گوگل درصدد ساخت لنز تماسی است که امکان سنجش میزان قند خون را از طریق اشک چشم میسر می‌کند. همچنین از جمله‌ی کاربردهای دیگر پیش‌بینی شده برای لنز توسعه یافته توسط گوگل، امکان دید سوژه‌های موجود در فاصله‌ی نزدیک برای افراد دوربین است.

نظر شما در این خصوص چیست؟ آیا دانشمندان می‌توانند کاربردهای دیگری را نیز برای لنز‌های تماسی بیابند؟ با توجه به حمایت دارپا از این پروژه، نظر شما در مورد کاربردهای نظامی چنین لنزهایی چیست؟