Kontaktlinsdator: Som Google Glass, utan glasögonen

För dem som tycker att Google Glass är indiskret kan elektroniska kontaktlinser som utrustar användarens hornhinna med en display en dag vara ett alternativ. Linserna har byggts av forskare vid flera institutioner, inklusive två forskningsgrenar av Samsung, och använder nya nanomaterial för att lösa några av de problem som har gjort kontaktlinsskärmar mindre än praktiska.

Vi har tagit kontakt: Forskare bäddade in en ljusemitterande diod i denna kontaktlins.

En grupp ledd av Jang-Ung Park , en kemiingenjör vid Ulsan National Institute of Science and Technology, monterade en lysdiod på en mjuk kontaktlins från hyllan, med hjälp av ett material som forskarna utvecklade: en transparent, mycket ledande och stretchig blandning av grafen och silver nanotrådar. Forskarna testade dessa linser på kaniner – vars ögon är lika stora som människor – och fann inga negativa effekter efter fem timmar. Djuren gnuggade inte sina ögon eller blev blodsprängda, och elektroniken fortsatte att fungera. Detta arbete beskrivs online i tidskriften Nanobokstäver .

En handfull företag och forskare har utvecklat elektroniska kontaktlinser under de senaste fem åren. Sensimat , i Schweiz, tillverkar en lins för 24-timmarsövervakning av ögontrycket hos glaukompatienter och andra forskare, inklusive professor vid University of Washington och grundare av Google Glass-projektet Babak Parviz , har inbyggda kontaktlinsskärmar. Men dessa enheter har använt styva eller icke-transparenta material.

Park vill göra kontaktlinser som har alla funktioner som en bärbar dator men förblir genomskinliga och mjuka. Vårt mål är att göra en bärbar kontaktlinsskärm som kan göra allt som Google Glass kan göra, säger han. För att få det att fungera behövde de ett transparent, mycket ledande material som också var flexibelt. Den genomskinliga ledaren i konventionell styv elektronik, indiumtennoxid, är skör, och den måste avsättas vid höga temperaturer som skulle smälta en kontaktlins. Organiska ledare, grafen och nanotrådar är flexibla och transparenta, men de är inte tillräckligt ledande.

Park, arbetar med Sung-Woo Nam från University of Illinois i Urbana-Champaign, fann att inklämning av silvernanotrådar mellan ark av grafen gav en komposit med mycket lägre elektrisk resistans än båda materialet ensamt. Branschstandarden för en transparent ledare är ett motstånd på 50 ohm per kvadrat eller mindre, säger Nam; deras material har ett motstånd på cirka 33 ohm per kvadrat. Materialet överför också 94 procent av synligt ljus, och det sträcker sig. Forskarna gör dessa ledande ark genom att deponera flytande lösningar av nanomaterialen på en snurrande yta, som en kontaktlins, vid låga temperaturer.

I samarbete med forskare på Samsung belade de en kontaktlins med den stretchiga ledaren och placerade sedan en lysdiod på den. Även om det skulle vara en överdrift att kalla detta en display, eftersom det bara finns en pixel, är det möjligt att den här typen av material kommer att vara en nödvändig komponent i framtida kontaktlinsskärmar, säger Herbert De Smet , som arbetar med elektroniska kontaktlinser vid universitetet i Gent i Belgien men inte var involverad i arbetet.

Nam tror att medicinska tillämpningar av elektroniska kontaktlinser kan vara ännu mer lovande än ögonglobsmonterade skärmar. Han använder för närvarande grafen-nanowire-ledarna för att göra biosensorer som kan övervaka hälsotillstånd genom att ta prover på kemin i ögats tårfilm. Och De Smets grupp utvecklar linser som aktivt kan filtrera ljus för att kompensera för synproblem.

Dölj