Ces lentilles de contact prototypes pourraient permettre aux personnes daltoniennes de distinguer le vert du rouge

Ces lentilles de contact prototypes pourraient permettre aux personnes daltoniennes de distinguer le vert du rouge

 

Nous ne sommes peut-être pas aussi chanceux que les oiseaux , mais l’œil humain se débrouille plutôt bien en matière de perception des couleurs; généralement, nous pouvons distinguer environ 1 million de couleurs. Un nouveau type de lentilles de contact pourrait maintenant restaurer une partie de cette plage chez les personnes atteintes de daltonisme, dont la perception des couleurs est limitée dans certaines parties du spectre.

 

Des correctifs pour certains types de daltonisme sont déjà disponibles dans le commerce, sous la forme de lunettes de soleil intelligentes à filtrage de fréquence . Maintenant, les ingénieurs Sharon Karepov et Tal Ellenbogen de l’Université de Tel Aviv en Israël ont trouvé un moyen de transférer des films de correction des couleurs sur la surface des lentilles de contact.

Non seulement cette innovation ajoute de nouvelles options intéressantes au marché de la thérapie du daltonisme, mais le processus peut être personnalisé pour s’adapter à une gamme de déficiences visuelles.

Ce que nous appelons communément le daltonisme fait en fait référence à une variété de conditions qui affectent la façon dont nos yeux et notre système visuel identifient différentes longueurs d’onde de lumière; la grande majorité des personnes daltoniennes voient des couleurs, mais pas toutes.

À l’arrière d’un globe oculaire typique, un écran de trois types de cellules coniques sensibles à la lumière absorbe les ondes lumineuses et répond par un message au cerveau.

Certaines de ces cellules répondent le plus avec enthousiasme aux longueurs d’onde relativement courtes (elles sont donc étiquetées S pour «courtes»), tandis que deux répondent aux plus longues: l’une la plus sensible à la lumière qui est autour du vert au jaune une partie du spectre (M) et une autre de jaune à rouge (L).

eye cell response to light spectrum Réponse des cellules coniques «typiques» au spectre sRGB. (BenRG / Wikimedia Commons / Domaine public)

Lorsque les choses tournent mal avec un ou plusieurs de ces types de cellules coniques, cela peut entraîner divers types de déficience de la vision des couleurs. Le plus souvent, les gens ont du mal à distinguer les couleurs dans les longueurs d’onde rouge et verte – ce qui signifie que les problèmes proviennent des cônes M ou L.

Par exemple, dans le type le plus commun de daltonisme – deutéranomalie – les signaux des cellules «sensibles au vert-jaune» (M) sont émoussés. En conséquence, le cerveau est submergé par les réponses des cellules «sensibles au jaune-rouge» (L). (Vous pouvez jouer autour de avec ce simulateur de daltonisme pour voir ce que peuvent rencontrer les personnes souffrant de différents types de carences.)

“Problèmes de distinction entre le rouge et l’interruption verte” de simples routines quotidiennes telles que décider si une banane est mûre », , explique Karepov , expliquant la technologie ingénieuse derrière les nouveaux contacts de correction des couleurs.

L’idée elle-même a de vieilles racines. Il y a plus d’un siècle, James Clerk Maxwell – l’écossais du 19e siècle célèbre pour avoir développé des équations pour décrire les ondes électromagnétiques que nous appelons lumière – a suggéré que le filtrage de certaines couleurs pourrait aider les moins vives à briller.

Il y a plusieurs années, le scientifique des matériaux Don McPherson a accidentellement découvert que le bon mélange de métaux des terres rares incorporés dans un matériau transparent pouvait disperser les ondes de manière à atteindre le bon niveau de filtrage de la lumière.

Le résultat, après beaucoup de bricolage, fut une entreprise prospère appelée EnChroma, qui produit des lunettes pour les personnes atteintes de cécité «rouge-vert», qui comprend des conditions telles que la deutéranomalie.

Si vous avez quelques centaines de dollars à épargner, les lunettes semblent très bien faire l’affaire – mais tout le monde n’est pas fan de porter des lunettes.

“Les lunettes basées sur ce concept de correction sont disponibles dans le commerce, cependant, elles sont beaucoup plus volumineuses que les lentilles de contact”, dit Karepov .

La technologie de filtrage sur laquelle Karepov et Ellenbogen s’appuient pour leur correction a plus à voir avec les propriétés optiques étranges des métasurfaces – de minuscules variations de surface destinées à modifier la façon dont la lumière réfléchit ou passe dans un matériau.

“Nos lentilles de contact utilisent des métasurfaces basées sur des ellipses d’or de taille nano-métrique pour créer un moyen personnalisé, compact et durable de remédier à ces lacunes”, , explique Karepov .

L’utilisation d’une métasurface au lieu d’un agent de filtrage facilite considérablement l’ajustement des propriétés du matériau pour répondre aux besoins individuels. Mais un gros problème est que les techniques actuelles pour les produire ne peuvent que les graver sur des surfaces planes.

Plutôt que de réinventer la roue, les ingénieurs ont décidé de faire des métasurfaces de la manière traditionnelle, au lieu de trouver une méthode pour transférer le film mince de 40 nanomètres sur une lentille incurvée.

La lentille résultante n’a pas encore fait ses preuves dans les tests cliniques. Les simulations en laboratoire utilisant le test Ishihara suggèrent que les distinctions de couleurs pourraient être 10 fois meilleures avec leurs lentilles, elles sont donc sur un départ prometteur.

colour lenses image for body (Sharon Karepov / Université de Tel Aviv)

Pour avoir une idée de leur efficacité, l’image ci-dessus montre le même arbre à travers la plupart des yeux, puis à travers les yeux de quelqu’un atteint de deutéranomalie, suivi d’une image corrigée par une lentille gravée sur une métasurface.

Au-delà du grattage des propriétés de filtrage de la lumière en contacts, les ingénieurs voient leur processus de transfert utilisé pour transformer toute une gamme de matériaux incurvés.

“Ce nouveau processus de fabrication ouvre également la porte à l’incorporation de métasurfaces dans d’autres substrats non plats” , explique Karepov .

Il est bon de savoir que dans un proche avenir, nous pourrons tous apprécier le plein arc-en-ciel de la nature dans le confort, quel que soit votre style.

Cette recherche a été publiée dans Optics Letters .

Leave a Reply

avatar
  Subscribe  
Notify of

Copy link