คอนแทคเลนส์ที่ใช้ Metasurface ช่วยแก้ไขตาบอดสี

คอนแทคเลนส์ที่ใช้ Metasurface ช่วยแก้ไขตาบอดสี

นักวิจัยในอิสราเอลได้ผลิตคอนแทคเลนส์ชนิดใหม่ที่สามารถแก้ไขอาการตาบอดสีแดง-เขียวที่เรียกว่า ดิวเทอราโนมาลี ด้วยการรวม metasurfaces ของ plasmonic เข้ากับคอนแทคเลนส์มาตรฐาน นักวิจัยสามารถคืนความเปรียบต่างของสีที่หายไปและปรับปรุงการรับรู้สีได้ถึง 10 เท่า โดยทั่วไปแล้วมนุษย์สามารถแยกแยะสีได้มากกว่าหนึ่งล้านสี แต่สำหรับบางคน การรับรู้สีจะถูกจำกัด

ในบางช่วง

ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ในบุคคลเหล่านี้ การตอบสนองของเซลล์รับแสงรูปกรวยที่ไวต่อแสงที่ด้านหลังของดวงตาจะลดลงเมื่อตื่นเต้นกับความยาวคลื่นแสงที่เฉพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่น ในมะเร็งดิวเทอราโนมา สัญญาณจากเซลล์ที่ไวต่อแสงสีเขียว-เหลือง (เรียกว่าเซลล์รับแสงรูปกรวยชนิดปานกลาง) 

จะมัวลง ซึ่งหมายความว่าสมองได้รับสัญญาณมากเกินไปจากความยาวคลื่นที่ยาวกว่าซึ่งเกี่ยวข้องกับแสงสีเหลือง-แดง ผลที่ได้คือผู้ที่มีอาการตาบอดสีรูปแบบนี้พยายามแยกแยะความยาวคลื่นสีแดงและสีเขียวออกจากกัน แม้ว่าแว่นตาแบบพิเศษที่ลดการรับรู้แสงสีเหลือง-แดงจะมีจำหน่าย 

แต่ก็มีขนาดใหญ่และสวมใส่ไม่สบาย ฟิล์มโลหะบางที่ประดิษฐ์ขึ้นเองนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tel Avivได้ย้าย metasurfaces ซึ่งเป็นฟิล์มโลหะบางที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยประดิษฐ์ขึ้นซึ่งสามารถปรับแต่งให้มีปฏิสัมพันธ์กับแสงในรูปแบบเฉพาะเจาะจงลงบนพื้นผิวของคอนแทคเลนส์ที่มีจำหน่ายทั่วไป

เพื่อให้ได้ความสามารถในการกรองแบบเดียวกัน . ทำงานโดยใช้ประโยชน์จากฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นเมื่อแสงทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนในโลหะและทำให้พวกมันสั่น รูปร่าง ขนาด และการจัดเรียงของโครงสร้างระดับนาโน – ในกรณีนี้คือฟิล์มบาง 40 นาโนเมตรของวงรีทองคำขนาดนาโน 

ภายในวัสดุพลาสโมนิกทำให้สามารถรองรับพลาสมอนที่ความถี่เฉพาะได้ การปรับพารามิเตอร์โครงสร้างเหล่านี้ทำให้นักวิจัยสามารถควบคุมความถี่ของแสงที่วัสดุจะดูดซับและกระจายได้ตั้งแต่พื้นผิวเรียบไปจนถึงพื้นผิวโค้ง เนื่องจาก มักจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวที่เรียบ จึงจำเป็นต้องพัฒนาเทคนิคเพื่อ

ถ่ายโอนไป

ยังพื้นผิวโค้งของคอนแทคเลนส์ กระบวนการผลิตใหม่ของพวกเขาเปิดประตูสำหรับการฝังวัสดุเหล่านี้ลงในพื้นผิวอื่น ๆ ที่ไม่ใช่พื้นผิวเรียบเช่นกัน พวกเขากล่าว จากการทดสอบการตอบสนองทางแสงของ metasurface ในทุกขั้นตอนของเทคนิคการผลิตใหม่และการถ่ายภาพโครงสร้างของมัน 

และแบบจำลองทั่วไปของตัวรับแสงที่ไวต่อสีของมนุษย์ พวกเขาพบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถเปลี่ยนสีที่รู้จักอย่างไม่ถูกต้องให้ใกล้เคียงกับเฉดสีดั้งเดิมมากขึ้น และทำให้คอนทราสต์ของภาพที่สูญเสียไปในอาการตาบอดสีแดง-เขียวสามารถกลับคืนมาได้ (ดูภาพ) แท้จริงแล้วพวกเขาวัดการปรับปรุงได้

ถึง 10 เท่าในการรับรู้สี การทดสอบตาบอดสีของอิชิฮาระ (การทดสอบการรับรู้สีที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับข้อบกพร่องสีแดง-เขียว) ยังยืนยันการฟื้นฟูคอนทราสต์ ในขณะที่เลนส์ใหม่ยังต้องผ่านการทดสอบทางคลินิก นักวิจัยกล่าวว่าผู้ผลิตอาจฝัง metasurfaces ในระหว่างขั้นตอนการขึ้นรูปของการผลิต

ในปี 1997 ได้มีการตรวจสอบลักษณะโลหะของท่อนาโนบางชิ้นในการทดลอง ผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำคำถามอื่นทันที หากโลหะ เช่น ตะกั่วและอะลูมิเนียมกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำ ท่อนาโนสามารถนำกระแสไฟฟ้าโดยไม่สูญเสียใดๆ ได้หรือไม่

การทดลอง

ในช่วงแรกไม่สามารถตอบคำถามนี้ได้ เมื่อกระแสไหลผ่านท่อนาโน แรงดันตกจะถูกควบคุมโดยความต้านทานการสัมผัสระหว่างท่อนาโนและโพรบที่จ่ายกระแส ความต้านทานการสัมผัสนี้มากเกินไปที่จะแยกแยะระหว่างสถานะตัวนำยิ่งยวดซึ่งอิเล็กตรอนก่อตัวเป็นคู่กับสถานะโลหะปกติ

ซึ่งเป็นอิสระจากกัน นอกจากนี้ การวัดโดยกลุ่มคอนแทคเลนส์หรือหลอมรวมความร้อนเข้ากับเลนส์แข็ง พวกเขาวางแผนที่จะปรับปรุงกระบวนการถ่ายโอน ต่อไปและทดสอบกับแอปพลิเคชันอื่นๆ ด้วยนักวิจัยยืนยันว่าคุณสมบัติการจัดการแสงของมันไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากถ่ายโอนไปยังพื้นผิวโค้ง

และเพื่อนร่วมงานใช้ประโยชน์จากสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ความใกล้ชิด ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์แปลกใหม่ที่โลหะธรรมดาสามารถนำพากระแสที่ยิ่งยวดได้เมื่อวางระหว่างตัวนำยิ่งยวดสองตัว อย่างไรก็ตาม ตัวนำยิ่งยวดชนิดนี้สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดในช่วงไม่กี่ไมครอนได้มากที่สุด

ท่อนาโนจะแสดงผลใกล้เคียงนี้หรือไม่? อย่างน้อยคำตอบที่เป็นบวกก็แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนไม่สูญเสียการเชื่อมโยงกันของควอนตัมในขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ไปตามท่อนาโน การเชื่อมโยงกันของควอนตัมหมายความว่าอิเล็กตรอนยังคงอยู่ในสถานะควอนตัมที่กำหนดไว้อย่างดี 

หรือการซ้อนทับของสถานะควอนตัม – ขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ไปตามท่อนาโน แม้ว่าการเชื่อมโยงกันของควอนตัมจะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับตัวนำยิ่งยวด แต่อาจนำไปใช้ประโยชน์ในแอปพลิเคชันอุปกรณ์ในอนาคตทีมฝรั่งเศส-รัสเซีย-เยอรมันแก้ปัญหาการต้านทานการสัมผัสด้วยการจุ่มท่อนาโน

ในทองคำที่ละลายด้วยลำแสงเลเซอร์ ซึ่งเป็นเทคนิคที่ริเริ่ม ทองคำดูเหมือนจะเป็นตัวประสานที่ดีเยี่ยมสำหรับท่อนาโนและความต้านทานการสัมผัสมีขนาดเล็ก (ใกล้เคียงกับความต้านทานของท่อนาโนที่เป็นโลหะ) แม้ว่าทองคำจะไม่ใช่ตัวนำยิ่งยวด แต่อิเล็กโทรดที่ทำจากแทนทาลัมหรือรีเนียม

และเย็นลงประมาณ 1 K สามารถใช้เพื่อทำให้ตัวนำยิ่งยวดทองคำได้เนื่องจากผลกระทบที่ใกล้เคียงกัน

ดังนั้นคำถามตอนนี้คือ: ความใกล้ชิดจะมีผลกับท่อนาโนด้วยหรือไม่? คำตอบคือใช่ ทีมงานสังเกตกระแสยิ่งยวดในท่อนาโนเดี่ยวและท่อนาโนหลายมัดเมื่ออุปกรณ์เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่าน

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์