Южнокорейский учёный Сок Ву Ли (Lee Seok Woo) создал сверхтонкий аккумулятор для умных контактных линз, заряжать который можно от слёз. Источником энергии для заряда аккумулятора служит глюкоза, которая содержится в слёзах. Первоначально работа была направлена на создание бесконтактных глюкометров для помощи людям с диабетом. Четвёртый эпизод шпионской киносаги «Миссия невыполнима» вдохновил учёного на создание батареи для умной контактной линзы.

Источник изображений: Lauren Choo | CNBC

Толщина «глюкозного» аккумулятора всего 0,2 мм, что примерно в два раза толще человеческого волоса. Его размеры были ограничены толщиной современных контактных линз или примерно 0,5 мм, в которые можно было бы без проблем установить такую батарею. Заявленного напряжения прототипа аккумулятора пока недостаточно для чего-то существенного — оно всего 0,3–0,6 В, но учёные обещают улучшить характеристики продукта. По крайней мере, они знают, к чему стремятся.

Для зарядки аккумулятора, покрытого глюкозой, его помещают в физиологический раствор, насыщенный ионами натрия и хлора (хлоридами). В процессе реакции глюкозы с ионами происходит заряд аккумулятора. После 8 часов нахождения в растворе аккумулятор заряжается до 80 % ёмкости и может потом работать в течение нескольких часов в течение суток. Альтернативный вариант заряда от слёз, очевидно, менее действенный, но тоже рабочий. Чтобы зарядить батарею от слёз нужно чаще плакать, поясняют учёные.

«Раствор слёз также содержит глюкозу. Это означает, что, пока вы носите контактные линзы, ваши слезы также могут заряжать аккумулятор, — говорит Ли. — Если вы будете больше плакать, то сможете зарядить свой аккумулятор ещё больше».

Аккумулятор можно заряжать в физрастворе и обычным методом — подавая на него питание по проводам

Предложенное учёными решение способно помочь сразу с двумя проблемами: обеспечить безопасную зарядку аккумулятора умной контактной линзы и позволить следить за уровнем глюкозы в организме пациентов. На стадии коммерческой зрелости такие линзы будут стоить всего несколько долларов, уверены учёные. Что об этом думают производители, не уточняется.

Компания Blink Energy представила решение BlinkIT для беспроводного питания электронных контактных линз и обеспечения связи с ними. Непосредственно интерфейсный и питающий блок крепится на веко, что придаёт ему сходство с футуристическими представлениями о киберпанке. Благодаря близости блока к контактной линзе, он может без проводов питать электронику на её борту и передавать данные.

Источник изображения: Blink Energy

Компания Blink Energy заявила также о владении патентами на окулярный блок с кастомными ASIC-чипами, заточенными под те или иные задачи. Эти решения могут быть встроены в контактные линзы для слежения за уровнем глюкозы в крови и за внутриглазным давлением. Данные будут передаваться беспроводным образом на датчик на веке и оттуда на смартфон и в облако.

Хотя блок BlinkIT навевает сомнение об удобстве способа крепления на подвижное веко, разработчики уверяют, что никакого дискомфорта от его ношения нет. По крайней мере, сами они его не ощущают, тогда как контактные линзы с электроникой на борту позволят привнести в опыт людей множество новизны и комфорта.

Ещё одна компания из числа занимающихся разработкой умных контактных линз прекращает работу над проектом. В минувшую пятницу Mojo Vision объявила о решении «переориентировать свой бизнес и сосредоточить свои ресурсы» на технологии отображения MicroLED, созданной во время работы над линзой Mojo с дополненной реальностью.

Источник изображения: The Verge

По словам гендиректора компании Дрю Перкинса (Drew Perkins), в рамках реорганизации будет уволено около 75 % её штата, составляющего по данным PitchBook и LinkedIn порядка 150 сотрудников.

Продемонстрированной на выставке CES 2020 умной линзе Mojo с дополненной реальностью было далеко до выхода на рынок, так как её требовалось подключать к внешнему источнику питания и процессору. В июне этого года компания начала тестирование «полнофункционального прототипа» продукта с бортовым питанием и связью, причём в роли испытателя выступил сам Перкинс.

За несколько месяцев до этого компания сообщила, что следующим шагом будет «обширное пользовательское тестирование и анализ, создание прототипов программных приложений, и общая оптимизация системы и продукта», подразумевая, что по-прежнему предстоит решить большой объём задач, прежде чем продукт появится на рынке. Однако без дополнительного финансирования дальнейшая работа над проектом стала невозможной.

Напомним, что ранее от дальнейшей работы над похожим проектом отказалась Verily, входящая в холдинг Alphabet.

В последнее время активно ведутся разработки, направленные на включение контактных линз в экосистему умных устройств. Помимо коррекции зрения, исследователи надеются интегрировать в них функции дополненной реальности, масштабирования изображений и даже диагностики и лечения заболеваний.

Источник изображения: IMT Atlantique

Американский стартап Mojo Vision работает над прототипами с 2015 года, пытаясь создать линзы с поддержкой дополненной реальности и, конечно, возможностью корректировать плохое зрение. Они будут потенциально способны отыскать лыжню на лыжной трассе, определить скорость бега и всё это будет демонстрироваться пользователю с помощью MicroLED-дисплея размером с песчинку.

Хотя разработчики полны оптимизма, специалист-офтальмолог из Института глазной микрохирургии (IMO) Miranza Group в Мадриде Дэниел Элиес (Daniel Elies ) не верит, что такой тип контактных линз скоро станет элементом повседневной жизни, в первую очередь — из-за стоимости.

Одной из компаний, заинтересованных в линзах дополненной реальности, является Magic Leap. Несколько лет назад Sony подала заявку на патент, описывающий линзы с возможностью видеозаписи, а Samsung зарегистрировал схожие патенты для линз с камерами и дисплеем, проецирующим изображение непосредственно на сетчатку пользователя. Некоторые исследователи пытаются создать модели с возможностью зума изображения, а другие работают над ночными вариантами, особенно полезными для военных.

Согласно данным, опубликованным в журнале Science Advances, некоторые производители используют в умных контактных линзах непрозрачные и хрупкие материалы, которые, по мнению El Pais, могут физически повредить глаза. По мнению учёных, крайне важно разрабатывать материалы, биосовместимые с человеческой роговицей.

Источник изображения: Andriyko Podilnyk/unsplash.com

Важные работы с умными контактными линзами ведутся в сфере здравоохранения. В обзоре, опубликованном журналом Advanced Materials Technologies, указывается, что сенсоры линз могут использоваться для мониторинга многих заболеваний и состояний — наличие биомаркеров в слёзной жидкости поможет распознавать и лечить системные и офтальмологические заболевания, включая рак, диабет и синдром сухого глаза. Прогнозируется, что в будущем линзы смогут замерять внутриглазное давление, диагностировать глаукому и даже сканировать сосудистую сеть сетчатки для распознавания ранних признаков повышения давления, инсульта или диабета. Пациентам с диабетом линзы помогут замерить уровень глюкозы в крови — техногиганты вроде Google и Microsoft работают над подобными технологиями годами. Известно, что некоторые учёные пытались создать варианты, меняющие цвет при изменении уровня глюкозы. Одним из главных ограничений является то, что они обычно могут определить единственный биомаркер, но в будущем, как ожидают эксперты, такие разработки смогут распознавать многочисленные химические элементы и соединения и использоваться в качестве «биомедицинских инструментов».

Наконец, линзы можно будет использовать для быстрой и эффективной доставки лекарств при некоторых глазных патологиях, а некоторые исследования показывают эффективность специальных линз при оценке воздействия отдельных лекарств на состояние глаза и оценке хирургических процедур. Более того, линзы как средство доставки лекарств могут оказаться более точным инструментом, чем, например, обычные глазные капли.

Пока рано судить, какие функции получат линзы в ближайшие десятилетия, но перспективы действительно огромны. Эксперты не исключают, что в отдалённом будущем появятся варианты с интегрированными камерами, способными записывать видео, проводить диагностику здоровья и транслировать предупреждения и другую информацию для пользователей.