Ingenieurs van de George Washington Universiteit zijn er in geslaagd om voor de eerste maal fabricagetechnieken op nanoschaal te gebruiken om een flexibele contactlens met een biologisch veilig elektronisch circuit en een lichtbron. De lenzen kunnen dus als gewone contactlenzen op het oog gedragen worden. Bovendien zijn ze in staat om het menselijk oog te voorzien van informatie die het oog anders niet zelf zou kunnen doorgeven aan de hersenen.Alhoewel de technologie al een tijdje beschikbaar is, was niemand er tot nu toe in geslaagd om ook een contactlens te bedrukken via een procedé waarvan het eindresultaat biologisch veilig is voor de mens. Dat is te wijten aan de zeer delicate aard van de soepele organische materialen die klassiek in contactlenzen zijn verwerkt. Het opdrukken van stroomkringen heeft dan ook te maken met alles wat een contactlens niet verdraagt: anorganische materialen, verschroeiende temperaturen en agressieve chemicaliën.
De technische onderzoekers van de universiteit van Washington vonden een oplossing door de circuits op te bouwen uit metaallagen van telkens enkele nanometers dik, met banen niet breder dan één duizendste van een menselijk haar. Daarnaast plaatsten ze een LED-je met een diameter van ongeveer 0,3 millimeter. Dan strooiden ze een grijsachtig poeder op een soepel plastic vel, waarbij de vorm van elke nanocomponent bepaald waar het poeder zich aan vast kleeft. Deze microfabricage-techniek staat ook bekend als ‘zelfassemblage’. De capillaire krachten - hetzelfde principe waardoor bijvoorbeeld water in een glas aan de zijkant lichtjes omhoog kruipt - van de poederdeeltjes ‘trekken’ de nanocomponenten finaal op hun plaats.
Contactlens met ingebouwde display
Het procedé is volgens zijn ontwikkelaars een eerste, kleine stap in de richting van een virtuele beeldweergave op een contactlens. Op langere termijn is het ultieme doel een dubbel beeld: dat van het normale gezichtsveld met daarbovenop het beeld dat door de ingebouwde elektronica wordt afgeleverd.
Intussen kon de universiteit uitpakken met een allereerste prototype. Dat de lens in dit proefstadium het oog niet corrigeert is volgens Babak Parviz, assistent-professor van het departement ‘Electrical Engineering’ geen punt: “We hadden evengoed een correctieve lens kunnen nemen”.
De stroomkringen zijn volgens Parviz helemaal niet storend voor de drager: “Er zit een grote zone buiten het transparante deel van het oog waarin we extra instrumentatie kwijt kunnen. De volgende stap is draadloze communicatie van en naar de lens. Voor de voeding denken we onder meer aan een combinatie van RF-stroom (Radio-Frequency) en zonnecelletjes op de lens.”
Parviz: “De commerciële beschikbaarheid is nog niet voor morgen. We willen enkel een basistechnologie demonstreren die zeker werkt en tegelijk veilig is. We hebben de lens aangebracht voor een periode van twintig minuten bij een konijn en het dier ondervond geen neveneffecten.
Future Vision by Erwin Van Lun on this article
Meer en meer schermen ontwikkelen we die ons een zicht geven op de virtuele wereld. In onze lenzen zal worden geprojecteerd hoe we moeten lopen, in ons oortje zullen we gegevens horen over mensen die we spreken, dingen zien die er helemaal niet zijn. En dat bovendien in 3D. Deze techniek zal nog even op zich laten wachten maar uiteindelijk wordt dit de normaalste zaak van de wereld.