Il 22 maggio 2025, un team di ricercatori dell’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina ha annunciato una scoperta rivoluzionaria: lenti a contatto a infrarossi in grado di conferire la “super-visione” umana, permettendo per l’appunto di vedere la luce infrarossa, normalmente invisibile all’occhio umano, un’innovazione che rappresenta un passo significativo nell’espansione delle capacità sensoriali umane.
La visione umana è limitata a una porzione ristretta dello spettro elettromagnetico, compresa tra i 400 e i 700 nanometri, corrispondente alla luce visibile, d’altra parte molte specie animali percepiscono lunghezze d’onda al di fuori di questo intervallo.
Ad esempio, alcuni serpenti e pipistrelli vampiri possono rilevare la radiazione infrarossa, consentendo loro di individuare prede attraverso il calore corporeo, e allo stesso modo, uccelli e insetti come le api percepiscono la luce ultravioletta, utile per la navigazione e la ricerca di cibo.
Per gli esseri umani, estendere la percezione oltre la luce visibile è stato possibile solo attraverso dispositivi ingombranti come visori notturni o termocamere, questi strumenti, sebbene efficaci, presentano limitazioni in termini di portabilità e praticità. La nuova tecnologia delle lenti a contatto a infrarossi sviluppata in Cina mira a superare questi ostacoli, offrendo una soluzione compatta e integrata.
La tecnologia delle lenti a contatto a infrarossi
Le lenti a contatto a infrarossi progettate dai ricercatori cinesi utilizzano nanoparticelle di upconversion, capaci di assorbire la luce infrarossa e riemetterla come luce visibile nei colori rosso, verde o blu. Questa trasformazione permette all’occhio umano di percepire segnali infrarossi senza l’ausilio di dispositivi esterni.
A differenza dei visori notturni tradizionali, queste lenti a contatto a infrarossi non richiedono una fonte di alimentazione e mantengono la trasparenza, consentendo la visione simultanea della luce visibile e infrarossa, del resto i primi test, condotti su topi, hanno dimostrato l’efficacia della tecnologia. Successivamente, i ricercatori hanno sviluppato una versione non invasiva sotto forma di lenti a contatto a infrarossi morbide, rendendo la tecnologia più adatta all’uso umano.
Sebbene le attuali lenti a contatto a infrarossi non siano ancora sensibili ai bassi livelli di infrarosso naturale o alla radiazione termica emessa da oggetti caldi, i ricercatori sono ottimisti riguardo a futuri miglioramenti. L’obiettivo è aumentare l’efficienza delle nanoparticelle di upconversion per permettere la percezione dell’infrarosso ambientale, aprendo la strada a numerose applicazioni pratiche.
Tra le possibili applicazioni vi è la possibilità di visualizzare messaggi segreti trasmessi tramite luce infrarossa, visibili solo a chi indossa le lenti, d’altro canto la tecnologia potrebbe essere adattata per aiutare le persone con daltonismo, convertendo le lunghezze d’onda non percepibili in colori visibili.
I meccanismi alla base della super-visione
Uno degli aspetti più affascinanti di questa scoperta è il modo in cui la nanotecnologia viene impiegata per interfacciarsi direttamente con l’occhio umano, alterando la nostra percezione sensoriale in modo passivo, senza elettricità né apparecchiature ingombranti. Ma come funziona esattamente?
Le nanoparticelle di upconversion (UCNPs) sono materiali speciali che hanno la capacità di assorbire due o più fotoni a bassa energia (in questo caso, fotoni di luce infrarossa) e convertirli in un unico fotone ad alta energia, visibile all’occhio umano. Questo fenomeno si chiama appunto “upconversion”.
Nel caso specifico delle lenti a contatto a infrarossi sviluppate in Cina, le UCNPs utilizzate sono composte da ossido di ittrio drogato con ioni di terre rare, come l’erbio e il tulio, materiali noti per le loro proprietà ottiche uniche, sfruttate da anni nei laser e nelle applicazioni biomedicali.
Quando la luce infrarossa colpisce queste nanoparticelle, gli elettroni nei materiali vengono eccitati attraverso più stadi energetici, e alla fine di questo processo, rilasciano un fotone nella banda visibile, solitamente nel verde o nel blu. È un processo altamente efficiente e stabile, soprattutto se le particelle sono ben distribuite in un mezzo trasparente come il materiale delle lenti a contatto.
Lenti sottili, trasparenti, ma con superpoteri
L’integrazione delle UCNPs nelle lenti non è banale: devono essere disperse in modo omogeneo, senza interferire con la trasparenza e la flessibilità del polimero che compone la lente, per di più devono restare stabili nel tempo, resistenti all’umidità dell’occhio e al movimento continuo della lente sulla cornea.
Nel prototipo cinese, le nanoparticelle sono incapsulate in una matrice polimerica biocompatibile, progettata per evitare il rilascio di materiali potenzialmente dannosi, questo garantisce non solo sicurezza, ma anche efficienza ottica, mantenendo la trasparenza alla luce visibile e introducendo una “finestra segreta” verso l’infrarosso.
Con il progresso della ricerca, è lecito aspettarsi che le lenti a contatto a infrarossi diventino solo la punta dell’iceberg in una nuova generazione di dispositivi ottici intelligenti.
Immaginiamo, ad esempio:
- lenti che combinano visione notturna, aumentata e filtraggio selettivo della luce;
- sistemi di realtà aumentata integrati nella lente, capaci di sovrapporre dati digitali alla vista naturale;
- interfacce neuronali che trasmettono immagini da sorgenti esterne direttamente al nervo ottico, in assenza di vista naturale.
In tutti questi scenari, la ricerca sulle nanoparticelle fotoniche gioca un ruolo chiave, così come la biocompatibilità dei materiali e la neuroergonomia (la capacità del cervello di adattarsi a stimoli sensoriali nuovi senza rigetto percettivo).
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