Để chế tạo loại kính này, nhóm nghiên cứu đã sàng lọc kỹ lưỡng các vật liệu polymer sinh học, thường được dùng để sản xuất kính áp tròng thương mại để tìm ra loại có chỉ số khúc xạ, tính quang học và cơ học tối ưu. Sau đó, họ tích hợp các hạt nano chuyển đổi ánh sáng – upconversion nanoparticles vào vật liệu này. Các hạt nano này không chỉ chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại thành ánh sáng nhìn thấy, mà còn được điều chỉnh để mã màu cho các bước sóng hồng ngoại khác nhau. Điều này giúp người đeo phân biệt chi tiết hơn, thậm chí hỗ trợ người mù màu tiếp cận thêm nhiều dải quang phổ.

Quá trình chuẩn bị kính sát tròng hồng ngoại:
Hạt nano chuyển đổi ánh sáng (UCNPs) được trộn với monomer và đổ vào khuôn. Sau khi đóng khuôn và chiếu tia UV trong 20 phút, lớp kính được tạo hình sẽ được tách ra, rửa sạch bằng nước và ethanol. Cuối cùng, kính được nung ở 50°C trong 10 giờ để hoàn thiện cấu trúc, cho phép chuyển ánh sáng hồng ngoại 980 nm thành ánh sáng khả kiến 535 nm.

Không dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu còn tinh chỉnh đặc tính quang học và cơ học để đảm bảo kính áp tròng không gây hại cho mắt và hoạt động ổn định. Toàn bộ quá trình không yêu cầu can thiệp phẫu thuật hay tiêm trực tiếp vào nhãn cầu như những nghiên cứu trước đây – giúp giải pháp này dễ ứng dụng hơn rất nhiều.

Kết quả thử nghiệm, hạn chế và giải pháp

Với sản phẩm này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên chuột bằng cách đặt chúng vào hai chiếc hộp: một tối hoàn toàn và một có chiếu sáng hồng ngoại. Kết quả cho thấy chuột mang kính áp tròng hồng ngoại chọn hộp tối, chứng tỏ chúng có thể “nhìn thấy” ánh sáng hồng ngoại. Đồng thời, đồng tử của chúng co lại khi tiếp xúc với ánh sáng này – dấu hiệu thị lực thực sự phản ứng. Hình ảnh từ não chuột cũng xác nhận rằng vùng xử lý thị giác hoạt động khi tiếp xúc với ánh sáng hồng ngoại.

Sau đó, nhóm tiếp tục thử nghiệm với người bằng cách yêu cầu họ nhận biết tín hiệu nhấp nháy và xác định hướng của nguồn sáng hồng ngoại. Kết quả cho thấy rằng chỉ khi đeo kính áp tròng đặc biệt, các tình nguyện viên mới hoàn thành được bài kiểm tra, cho thấy kính thực sự hoạt động trên người.

Nhóm thử nghiệm lên người và chuột với kết quả tích cực