La visione infrarossi diventa realtà: un gruppo di ricercatori internazionali dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) e della Fudan University, in collaborazione con la UMass Chan Medical School, ha sviluppato lenti a contatto rivoluzionarie che permettono agli esseri umani di vedere al buio, persino ad occhi chiusi. Questa straordinaria innovazione, guidata dal Prof. Fan Zhang (USTC) e dal Prof. Xu Tian (Università Fudan), è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista Cell nel maggio 2025, aprendo scenari completamente nuovi nel campo della visione aumentata.
Il cuore della tecnologia risiede nelle nanoparticelle di upconversione – minuscoli materiali nanotecnologici che funzionano come veri e propri “traduttori ottici”. Queste particelle microscopiche assorbono la luce infrarossi vicina, normalmente invisibile all’occhio umano, e la convertono in luce visibile, permettendo a chi indossa le lenti di percepire radiazioni termiche che altrimenti rimarrebbero completamente inosservate. La tecnologia sfrutta i principi della luminescenza di upconversione, un processo fisico in cui fotoni a bassa energia vengono convertiti in fotoni ad alta energia.
Durante gli esperimenti condotti sui partecipanti umani, i risultati hanno superato ogni aspettativa. I volontari hanno dimostrato di poter rilevare e localizzare con precisione segnali infrarossi lampeggianti non solo nell’oscurità totale, ma anche con gli occhi completamente chiusi. Questo fenomeno apparentemente impossibile è spiegato dalla capacità della luce infrarossa di penetrare le palpebre in modo molto più efficace rispetto alla luce visibile, creando un nuovo paradigma nella percezione sensoriale umana.
L’aspetto più innovativo delle lenti sviluppate dai ricercatori è la loro capacità di emettere diversi colori visibili in base alla lunghezza d’onda infrarossa rilevata. Questa caratteristica multicroma non è solo una curiosità scientifica, ma apre possibilità concrete per la differenziazione dei segnali, l’assistenza alle persone daltoniche e le comunicazioni militari e di sicurezza. Le applicazioni si estendono dalle neuroscienze ottogenetiche alle operazioni di soccorso in ambienti estremi.
Un vantaggio cruciale di questa tecnologia è il suo funzionamento completamente passivo: le lenti non richiedono batterie o fonti di alimentazione esterne, rendendole pratiche per un uso prolungato. Questo aspetto le distingue nettamente dagli ingombranti dispositivi di visione notturna tradizionali, che spesso limitano la mobilità e richiedono manutenzione energetica costante.
La ricerca si basa sui progressi nelle nanoparticelle lantanidiche, materiali che hanno rivoluzionato il campo dell’imaging biomedico e delle applicazioni fotoniche. Questi cristalli nanoscopici, contenenti elementi delle terre rare come itterbio ed erbio, sono stati ingegnerizzati per ottimizzare l’efficienza di conversione e minimizzare la dispersione energetica.
Le prospettive future sono estremamente promettenti, nonostante la tecnologia sia ancora in fase sperimentale. Attualmente, il sistema richiede sorgenti artificiali di infrarossi relativamente intense e presenta limitazioni nella risoluzione spaziale. Tuttavia, i ricercatori stanno già lavorando per aumentare la sensibilità delle nanoparticelle, puntando a rilevare livelli sempre più bassi di radiazione infrarossa ambientale.
Le applicazioni militari e di sicurezza rappresentano uno dei settori più promettenti. Le forze speciali e il personale di sicurezza potrebbero beneficiare enormemente di una visione infrarossi discreta e silenziosa, senza i limiti degli attuali sistemi di visione notturna. Similmente, le missioni di soccorso in condizioni di scarsa visibilità potrebbero essere rivoluzionate da questa tecnologia.
Nel campo medico, le possibilità sono altrettanto entusiasmanti. Oltre alla diagnostica migliorata, queste lenti potrebbero assistere chirurghi in procedure che richiedono la visualizzazione di strutture vascolari o tissutali specifiche. La tecnologia di imaging a infrarossi ha già dimostrato il suo valore in oncologia e chirurgia vascolare.
La realtà aumentata rappresenta un altro settore di applicazione rivoluzionario. Immaginare interfacce digitali proiettate direttamente nel campo visivo attraverso radiazione infrarossa apre scenari completamente nuovi per l’interazione uomo-macchina. Gli sviluppi futuri potrebbero integrare queste lenti con sistemi di comunicazione e navigazione avanzati.
Particolarmente significativo è il potenziale per l’assistenza ai non vedenti. La capacità di convertire informazioni infrarosse in stimoli visivi percepibili potrebbe fornire nuove modalità di orientamento spaziale e riconoscimento degli oggetti, complementando i sistemi assistivi esistenti.
I ricercatori stimano che le lenti costino attualmente circa 200 dollari per paio da produrre, un prezzo che potrebbe diminuire significativamente con la produzione su larga scala. La ricerca continua a focalizzarsi sull’ottimizzazione dei materiali, il miglioramento della risoluzione spaziale e l’aumento della sensibilità alle sorgenti infrarosse naturali.
Questa rivoluzionaria innovazione dimostra come la nanotecnologia applicata possa superare i limiti biologici fondamentali della percezione umana, aprendo nuove frontiere nell’espansione delle capacità sensoriali naturali e ponendo le basi per una nuova era di dispositivi indossabili intelligenti.
Segui il nostro feed
