Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    202060fa5e9f2d65bb719cb6f00d7a89

    Продуктом современных цифровых технологий стали умные линзы, которые начали применяться в лечение глазных заболеваний. С начала 2000-х годов мировые ведущие электротехнические фирмы стали разрабатывать усовершенствованные оптические средства, оснащенные специальными электронными устройствами. Главным недостатком новых изделий оказалось то, что их неудобно носить, они искажали зрение и ломались.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Разработка

    В 2014 году разрабатывать умные контактные линзы начали одновременно две компании — южнокорейская компания Samsung и Google совместно с фармацевтической компанией Novartis.

    Запатентованное изделие Samsung включает компьютерный чип и камеру, позволяющие делать фотографии морганием. Умные линзы от Google больше имеют медицинскую направленность. Патент зарегистрирован 13 октября.

    Изначально они разрабатывались для контролирования уровня сахара при сахарном диабете. Однако согласно патентной заявки УЛ будут следить за температурой, уровнем алкоголя, сканировать штрих коды и выполнять множество других вещей.

    Изделие прозрачного цвета, не мешает пользователю, если совпадают индексы преломления.

    Производством умной оптики занимается швейцарская микротезнологическая компания Sensimed. Направление — диагностика глаукомы.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Возможности устройства и функциональность

    Помимо того, что умные линзы выполняют свою основную задачу – коррекцию зрения – они имеют ряд дополнительных полезных функций, которые не выполняет человеческий глаз. Кибернетические хрусталики помогают записывать, хранить и воспроизводить изображения, лечить близорукость, дальнозоркость и астигматизм. В линзы встроен фильтр, который защищает глаза от УФ-излучения. Это возможности устройств, запатентованных Samsung.

    Некоторые модели имеют электронные сенсоры, которые измеряют уровень глюкозы в крови у людей, больных диабетом, по составу слезной жидкости. Сенсор оснащен LED-лампой, по которой и определяется уровень глюкозы: при его повышении она загорается. Полученная информация будет транслироваться на смартфон или планшет.

    Устройство подойдет даже людям с высокой чувствительностью роговицы, так как оно изготовлено из биоматериала.

    Проверка личности

    В документе, свидетельствующем о праве изобретателя на его изобретение, о контактных средствах с солнечными батареями говорится, что в будущем можно будет выполнять анализ глазного яблока носителя с помощью оптического сигнала, которые передается при получении запроса на проверку личности.

    Такие средства полезны для правоохранительных органов и продавцов магазинов алкогольных напитков. Линзы буду устанавливать личность человека с одного взгляда.

    Правила и особенности применения

    Способ применения будет зависеть от модели: некоторые используются так же, как и обычные контактные линзы, для отдельных устройств потребуется крепление источника питания возле глаза. Специальный материал для его фиксации поставляется в комплекте с оптическим средством.

    При выборе оптических приборов нужно учитывать, что они должны быть сделаны из материала, похожего на эластичный пластик. В противном случае, даже если они будут оснащены всеми дополнительными функциями, слишком жесткий материал скажется на состоянии глаз при носке. Смарт-устройства в любом случае пока что не предполагают постоянное использование, и больше рассчитаны на ситуативное применение.

    Умные линзы еще требуют детальной доработки, но в целом это большое достижение в сфере технологий. Области для их использования очень разнообразны, поэтому и спрос на такой товар возрастает быстро.

    Массовое производство умных линз

    Первые испытания УЛ приведены в 2020 году. Производитель не дает точных сведений о массовом производстве умных изделий, поскольку их создание линз представляет собой сложный технический процесс.

    Проект был объявлен, как долгосрочный, заявили разработчики. Первые испытания завершены. Google и фармацевтическая компания Novartisу планируют совершенствовать прототип. Они поставили перед собой цель выпустить контактные смарт-линзы в 2019-2020 году, это намного раньше того срока, о котором разработчики говорили ранее.

    По словам Хименса — директора компании Новартис — изделие будет стоить около 4500$ за год. Устройство будет предлагаться в аренду/лизинг вместо обычной покупки.

    Компания Sensimed запустила массовое производство линза в 2011 году. Стоимость — 8 000 евро.

    Смарт-линзы от Samsung еще не скоро будут в массовом производстве. Производитель не предоставляет информацию о возможной стоимости и сроках окончания разработки.

    Французские инженеры создали умные контактные линзы со множеством функций

    Инженеры передового французского технологического университета IMT Atlantique разработали первую в мире автономную контактную линзу с гибкой микробатареей. Последняя способна несколько часов питать встроенную электронику для воспроизведения и передачи визуальной информации по беспроводной сети. Что интересно, глаз на эту разработку положило Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), которое очень заинтересованно в повышении визуальных возможностей американских солдат в полевых условиях.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Изобретение французских специалистов является частью амбициозного проекта по созданию нового поколения окулометров, связанных с появлением технологии дополненной реальности. С помощью таких линз можно будет внедрять интерфейсы человек-машина, анализировать когнитивные нагрузки и добавлять другие функции. По словам разработчиков из IMT Atlantique, самая сложная задача при разработке линз заключалась в том, как уменьшить размер необходимых для питания электроники батареи. Однако ученые нашли выход, создав гибкий и очень компактный источник питания.

    Разработка автономной контактной линзы с гибкой микробатареей велась специалистами IMT Atlantique в сотрудничестве с Центром микроэлектроники Прованса. Ее создатели отмечают, что в устройство можно интегрировать светодиодный дисплей, радиочастотный передатчик для беспроводной связи, а также датчики для отслеживания направления взгляда. При этом, основная функция контактной линзы (то есть, улучшение зрения) полностью сохраняется.

    В опубликованном на сайте университета IMT Atlantique пресс-релизе указывается, что «использование гибкой электроники на базе графена позволит еще сильнее расширить возможности таких контактных линз». Например, добавить функцию дополнительного зрения, новые системы связи, усовершенствовать аккумулятор и интегрировать вычислительные устройства, отмечают разработчики.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Создатели высокотехнологичных умных линз предполагают возможность их использования в самых разных целях. Например, они смогут найти свое применение в медицине, в частности хирургии, у водителей, в индустрии развлечений. Тем не менее, как сообщает французский журнал l’Usine Nouvelle, большой интерес к инновационному решению французских специалистов выразило американское военное агентство DARPA. Кроме того, как указывает тот же источник, 2 миллиона евро уже сейчас готов инвестировать в работу французских ученых американский техногигант Microsoft, что совсем неудивительно, учитывая его контракт с американской Армией на разработку специальных гарнитур дополненной реальности, на базе HoloLens, о которых мы сообщали совсем недавно.

    По словам создателей смарт-линз, практически все вышеописанные компоненты для смарт-линз готовы.

    «Все элементы готовы. Мы ожидаем, что их интеграцию в октябре этого года, и надеемся начать их испытания в 2020-м. Результаты этих испытаний откроют нам дорогу для клинических тестов», — рассказал журналу l’Usine Nouvelle глава проекта Жан-Луи Бугрене де ла Токне из IMT Atlantique.

    Обсудить новость можно в нашем Telegram-чате.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Краткие итоги

    Хотелось бы отметить, что этот проект полностью соответствует идеологии и ее бизнес-стратегии, направленной на сбор максимального количества информации о пользователе, чтобы показывать релевантную контекстную рекламу. Это далеко не первая попытка Google покорить рынок здоровья – до этого он уже пытался продвинуть сервис Google Health, куда люди могли бы вносить информацию о своем здоровье. Но сайт не был популярным, поэтому его закрыли. Как будет с «диабетической» разработкой компании – покажет время.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Глазной компьютер — умные глазные линзы

    В наше время трудно представить себе область, в которую бы не вторглись «умные», высокотехнологичные вещи. Еще несколько десятилетий назад многие такие устройства казались нам абсурдными и не реальными, а теперь они являются частью нашей повседневной жизни. По этой причине появление «умных» линз, своеобразного глазного мини-компьютера, уже не вызывает ни у кого удивления. Области применения у таких устройств могут быть самыми разнообразными – от медицины до воспроизведения информации и навигации. Но, в первую очередь, благодаря тому, что линзы с мини-компьютером размещаются практически внутри организма человека, они способны решать важнейшие для здоровья задачи.

    Кажется, что с появлением Google Glass уже в самом ближайшем времени наступит тот долгожданный момент, когда увидят в свет и «умные» линзы. Однако линзы с мини-компьютером – пока только область перспективных разработок и таким устройствам еще следует пройти серьезный путь для того, чтобы стать массовым изделием. В частности, возникает проблема создания линз, способных решать конкретные задачи, но при этом они должны оставаться абсолютно безвредными для восприимчивых человеческих глаз. Тут на пути ученых встает несколько основных трудностей.

    Для того, чтобы разместить микросхемы или дисплеи в линзах, необходимо сделать их одновременно изогнутыми и компактными. Вследствие этого либо дисплей получается с достаточно плохим качеством отображения, либо сама линза приобретает более серьезную жесткость и непрозрачность, что чревато для глаз человека. Во-вторых, встает вопрос разработки нового материала глазных линз, на котором можно было спокойно разместить миниатюрную электронику, но при этом сам материал должен обеспечивать приток кислорода к роговице.

    Одним словом, материал, из которого изготавливаются сами линзы, должен обладать способностью «дышать». Линза с мини-компьютером не должна раздражать или каким-то образом мешать глазу человека. Соответственно, материал должен быть также эластичным, мягким, прочным, стойким к воздействию температур. В-третьих, возникают трудности с питанием подобного мини-компьютера в линзах. Требуется создание совсем крошечных источников питания определенной емкости, которые можно будет прикрепить возле глаза. При этом устройство должно получиться максимально удобным в повседневном использовании.

    Как мы видим, проблем на пути создания «умных» линз вполне достаточно, однако многие компании и научно-исследовательские организации уже представили ряд перспективных разработок в этом направлении, заслуживающих внимания.

    «Умные» глаза для диабетиков

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Умные линзы Google. © Google. Ист. novartis.com

    Например, компания Google после успешного выпуска такого девайса, как Google Glass, работает над тем, чтобы разработать «умную» линзу. Она будет предназначена для людей с сахарным диабетом. Как известно, этим заболеванием страдает каждый девятнадцатый житель нашей планеты. Для того, чтобы избежать серьезных проблем со здоровьем, им приходится регулярно отслеживать уровень сахара. Для этого можно сдать кровь на медицинское исследование, а более удобный, современный вариант – сенсоры, размещаемые под кожей и предоставляющие данные на внешние устройства об уровне сахара в крови. Однако лаборатория Google X, где проходят тестирование различные экспериментальные идеи, предложила в этом году свое оригинальное решение – «умные» линзы, измеряющие уровень глюкозы в крови.

    Устройство выглядит как мягкие линзы, на которых располагается электроника. Линзы изготовлены из биосовместимого материала наподобие эластичного пластика. В них встроен миниатюрный сенсор для определения уровня сахара, а также антенна с чипом, предназначение которых – передача данных и получение энергии по радиоканалу от внешнего девайса. Сенсор анализируют состав слезной жидкости в глазах человека ежесекундно. Инженеры Google планируют также оснастить «умные» линзы небольшим светодиодом, посредством которого будет происходить оповещение о чересчур высоком/низком уровне сахара. Причем подобное уведомление сможет функционировать даже когда глаза человека будут закрыты.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    Прототип умной линзы Google. © Google. Ист. novartis.com

    Пока это лишь прототип интеллектуальной линзы, призванной облегчить жизнь людей, страдающих диабетом. Данное устройство еще далеко от того, чтобы быть запущенным в массовое производство. Однако в Google уже активно ищут партнеров среди ведущих поставщиков медицинского оборудования, чтобы несколько доработать «умные» линзы и выпустить для них ряд специализированных приложений. Например, чтобы оперативно информировать об уровне сахара в крови не только человека, носящего такие линзы, но и его лечащего врача.

    Борьба с глаукомой

    На самом деле первая разработка по внедрению электроники в глазные линзы была представлена еще в 2008 году учеными из Калифорнии. Предназначение электронного девайса – отслеживание внутриглазного давления у больных глаукомой. Как известно, глаукома выражается в высоком внутриглазном давлении, это довольно распространенное глазное заболевание. Если сделать диагностику на раннем этапе развития этого заболевания, то можно принять меры для предотвращения ухудшения зрения и, тем самым, предотвратить слепоту. Ученым удалось создать микросхему изогнутой формы, способную работать в качестве сенсора давления. Однако материал, используемый для изготовления линзы, не был прозрачным и имел малый процент гибкости, что отрицательным образом отражалось на состоянии человеческих глаз.

    Что умеют умные линзы и когда они войдут в нашу жизнь

    SENSIMED Triggerfish®. Ист. SENSIMED

    Спустя два года компания Sensimed выпустила свои «умные» линзы для диагностирования глаукомы. Они получили название Triggerfish и через некоторое время стали доступными для европейских потребителей. Однако устройство получилось довольно большим, оно не совсем подходит для повседневного пользования. Отпугнула людей и цена – восемь тысяч евро за полный комплект, куда входят сами глазные линзы с двумя датчиками, антенна для получения информации с сенсоров, миниатюрный приемник и кабель. Сенсоры оценивают изменение кривизны роговицы, по которым и определяется внутриглазное давление. Антенна закрепляется посредством специального материала вокруг глаза. Через кабель данные передаются с антенны на приемник, располагающийся на теле человека.

    Далее полученные параметры можно скачать себе на компьютер через Bluetooth и проанализировать. Устройство способно отслеживать показатели внутриглазного давления круглосуточно, однако, очевидно, что носить такие линзы постоянно просто неудобно. Громоздкость и высокая стоимость пока не сделали «умные» линзы Triggerfish массовым продуктом.

    Однако возможно, что в скором времени появятся более перспективные разработки, поскольку не так давно ученые их южно-корейского института Ульсан в ходе экспериментов сумели получить особый материал, который обеспечивает необходимую гибкость и прозрачность. Как правило, при изготовлении прозрачных элементов в линзах используется сочетание оксида олова и индия. Здесь же речь идет о применении при изготовлении «умных» линз структуры, где серебряные нано проводники размещаются между слоями графена. Такой материал обладает высокой эластичностью и сравнительно низким сопротивлением, одновременно обеспечивая отличное пропускание видимого света. Благодаря новому материалу, вероятно, открывается дорога к созданию линз со встроенной электроникой или дисплеем, которые будут накрывать всю роговицу глаза.

    Воспроизведение информации

    Помимо области здоровья и медицины, разрабатываются интересные прототипы глазных линз, которые несут в себе самые неожиданные функции и возможности. Например, воспроизводят для глаз человека информацию, поступающую от внешних источников. Это своего рода маленький дисплей, размещаемый прямо в глазах и обеспечивающий трансляцию видео картинки. Зачем это нужно? В частности, такие «умные» контактные линзы в перспективе смогут упростить труд диспетчеров в аэропортах, которым сегодня приходиться постоянно переводить свой взгляд с одного монитора на другой, вследствие чего их внимание рассеивается. Такая работа требует предельного внимания, концентрации и напряжения, поэтому нередко случаются фатальные ошибки. «Умные» линзы смогут обеспечить как бы наслаивание картинки дисплея с линзы на изображение монитора. Это будет способствовать снижению напряжения и устранению ошибок в столь важных областях деятельности человека.

    Также контактные линзы со встроенным мини-компьютером могут быть задействованы врачами-хирургами, чья малейшая ошибка чревата самыми серьезными последствиями. Благодаря «умным» линзам можно будет свести к минимуму риск возникновения ошибок во время операции вследствие нервного напряжения или не внимательности. В таких линзах врач может своевременно увидеть изображение, содержащее жизненно важные подсказки.

    Таким образом, область применения «умных» линз действительно необычайно широка. Трудностью на пути развития этой технологии является создание миниатюрных, изогнутых микросхем, а также материалов, обладающих одновременно прозрачностью, стойкостью и эластичностью. Однако наука постоянно идет вперед, и нет никаких сомнений, что в скором времени ученые создадут «умные» линзы, которые будут не только функциональными, но и полностью безопасными для глаз.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *