La visione infrarossa sta per diventare democratica. Quello che fino a ieri richiedeva migliaia di euro di attrezzatura, ora si può ottenere con due lenti a contatto trasparenti. Il professor Tian Xue e il suo team hanno risolto uno dei problemi più complessi della fotonica: come convertire la luce infrarossa in quella visibile senza usare energia elettrica.
Il risultato? Lenti che funzionano come un traduttore simultaneo tra mondo visibile e invisibile. E se pensate che sia troppo bello per essere vero, sappiate che i test sui topi hanno già dato risultati sorprendenti. Lo studio è pubblicato su Cell, ma ve lo illustro anche qua.
Come funziona la magia delle nanoparticelle
Il segreto di queste lenti sta in minuscole nanoparticelle che farebbero invidia a qualsiasi mago. Non stiamo parlando di tecnologia aliena, ma di fisica pura applicata in modo geniale. Queste particelle microscopiche sono capaci di catturare fotoni infrarossi (quelli che i nostri occhi non vedono) e combinarli insieme per creare fotoni visibili. È come prendere due monete da un centesimo e trasformarle magicamente in una da un euro: più energia, più utilità.
Le nanoparticelle utilizzate dal team dell’University of Science and Technology of China funzionano attraverso un processo chiamato “upconversion”. In parole povere, raccolgono la luce a bassa energia (infrarossi) e la rilasciano come luce ad alta energia (quella che vediamo). Tutto questo senza bisogno di batterie, fili o connessioni elettriche. La fonte di energia è la stessa luce infrarossa presente nell’ambiente.
La visione infrarossa a occhi chiusi
Ecco la parte che sembra davvero incredibile: queste lenti funzionano anche quando avete gli occhi chiusi. Non è un errore di battitura: la luce infrarossa riesce a penetrare le palpebre molto meglio della luce visibile normale, permettendo di percepire i segnali luminosi convertiti dalle lenti anche a occhi serrati.
Durante i test, i soggetti riuscivano a distinguere il lampeggiare di LED infrarossi con maggiore chiarezza quando tenevano gli occhi chiusi piuttosto che aperti. Il motivo è semplice: meno interferenze dalla luce visibile circostante. È come avere una conversazione telefonica in una stanza silenziosa invece che in mezzo al traffico.
Dai topi agli esseri umani
I ricercatori hanno testato prima versioni miniaturizzate delle lenti sui topi, con risultati che hanno dell’incredibile. Gli animali dotati di lenti con visione infrarossa mostravano comportamenti completamente diversi quando messi di fronte a scelte che richiedevano di distinguere tra ambienti illuminati solo con luce infrarossa.
I topi “potenziati” sceglievano sempre l’ambiente buio rispetto a quello illuminato solo con infrarossi, dimostrando di percepire la differenza. I loro colleghi senza lenti, invece, non riuscivano a distinguere tra i due ambienti. Una prova schiacciante che il sistema funziona davvero.
Immagine: Yuqian Ma, Yunuo Chen.
Il futuro della visione infrarossa
Attualmente, le lenti permettono solo di distinguere sorgenti infrarosse molto intense, come LED specifici. Non aspettatevi ancora di vedere sagome umane come nei film di azione. Ma secondo quanto pubblicato sulla rivista Cell, il team sta già lavorando per migliorare sensibilità e risoluzione.
Le applicazioni future potrebbero spaziare dalla sicurezza notturna alla medicina, passando per l’assistenza alle persone con problemi di vista. Xue vede anche potenziali utilizzi per aiutare i daltonici, convertendo una parte dello spettro visibile in un’altra per permettere il riconoscimento dei colori.
La strada verso la democratizzazione della visione infrarossa è ancora lunga, ma questi primi passi dimostrano che il futuro potrebbe essere più colorato (e più caldo) di quanto immaginiamo. E tutto grazie a due piccole lenti che potrebbero cambiare per sempre il nostro modo di vedere il mondo.
