Устройства типа Google Glass и другие носимые устройства, реализующие технологию так называемой дополненной реальности, которые пока еще не получили широкого распространения, могут потерять свою актуальность, если на потребительском рынке появятся контактные линзы со встроенными в них OLED-дисплеями. А то, что такие линзы быстро и недорого изготавливаются при помощи специализированного трехмерного принтера, может обусловить их быстрое и широкое распространение.
Большинство существующих трехмерных принтеров способны на то, чтобы печатать небольшие простые объекты, используя отходы пластмассы или определенные металлы. Для печати высококачественных контактных линз должны использоваться совсем другие трехмерные принтеры, и такой принтер был разработан группой исследователей из Принстонского университета, возглавляемой Майклом Макэлпайном. Возможности этого принтера позволяют не только распечатать контактную линзу, состоящую из пяти разных слоев, содержащую OLED-матрицу, излучающую свет прямо в глаз человека. Возможности этого принтера позволяют даже печатать линзы, форма которых, максимально соответствует форме глазных яблок будущего владельца.
Основой контактной линзы является прозрачный полимер с несколькими заключенными в его объеме компонентами. Первым, и самым главным компонентом является матрица высокоэффективных светодиодов на квантовых точках, сделанных из серебряных наночастиц, органических полимеров и некоторых других материалов, которые действуют в качестве элементов электронной схемы дисплея. Другие слои служат для придания линзе определенной формы, снабжают ее свойством эластичности и придают ей необходимые оптические характеристики.
Самой трудной задачей, с которой пришлось столкнуться исследователям, это подбор точного состава растворителей, предназначенных для склейки отдельных слоев контактной линзы. Другая проблема заключается в том, что глазные яблоки людей имеют разную форму. Для решения этой проблемы исследователи использовали две камеры, при помощи которых производился контроль формы линзы в процессе производства. При обнаружении отклонений специализированное программное обеспечение вносило необходимые коррекции для гарантии того, что заключительная форма линзы будет соответствовать форме глаз пользователя.
Следует отметить, что работа по созданию специализированного трехмерного принтера и контактных линз финансировалась ВВС США, которые собираются использовать такие линзы для демонстрации пилотам боевых самолетов различной оперативной и тактической информации. Но у такой технологии имеется возможность и более мирного использования. В случае дополнения матрицы светодиодов светочувствительными датчиками такие линзы смогут стать устройством, контролирующим некоторые параметры жизнедеятельности организма человека.
Среди этих параметров есть и показатель усталости человека. «Современные самолеты и автомобили имеют массу датчиков, контролирующих все и вся. Но при этом, практически все системы контроля обходят стороной самый главный параметр — степень усталости пилота или водителя» — рассказывает Майкл Макэлпайн, — «При помощи наших контактных линз станет возможным контроль этого и других, не менее важных параметров».
Однако, перемещение разработанной технологии изготовления контактных линз из стен лаборатории в кабину пилота будет весьма и весьма сложной задачей. «Такой светодиодный дисплей, напечатанный на трехмерном принтере, несомненно, является весьма интересной разработкой. Тем не менее, электрическое напряжение, при котором светодиоды работают с максимальной эффективностью, пока еще слишком велико для того, чтобы использовать это прямо в контактной линзе» — рассказывает Рэймонд Мюррей (Raymond Murray), эксперт в области оптических технологий из Имперского колледжа в Лондоне, — «Кроме этого, разработчикам устройства необходимо гарантировать то, что их устройство совершенно безопасно для человека. Ведь некоторые материалы, используемые для изготовления квантовых точек, такие как селенид кадмия, весьма опасны для здоровья человека».