https://frosthead.com

Ένας επιστήμονας τυχαία αναπτυγμένα γυαλιά ηλίου που θα μπορούσε να διορθώσει χρωματική τύφλωση

Ένα απόγευμα το 2005, ο Don McPherson έπαιζε το τελευταίο Frisbee στη Σάντα Κρουζ. Φορούσε ένα ζευγάρι γυαλιά ηλίου, όταν ο φίλος του Michael Angell, θαυμάζοντας τα γυαλιά του, ζήτησε να τους δανειστεί. Όταν έβαλε τα γυαλιά, ήταν εντυπωσιασμένος από αυτό που είδε.

McPherson θυμάται Angell λέγοντας, με έκπληξη, "Μπορώ να δω τα κώνους", αναφερόμενος σε ένα σύνολο πορτοκαλί κώνους κυκλοφορίας γύρω από το ξενοδοχείο. Αυτό που έκανε αυτή την εκπληκτική παρατήρηση ήταν ότι ο Angell είχε χρωματιστεί όλη του τη ζωή. Τα γυαλιά ηλίου, τα οποία ο McPherson, ένας επιστήμονας των υλικών, είχαν επεξεργαστεί, του επέτρεψαν να δει για πρώτη φορά την πορτοκαλί απόχρωση και να διακρίνει αυτό το χρώμα από το περιβάλλον χορτάρι και το σκυρόδεμα.

Με έδρα το Μπέρκλεϊ, Καλιφόρνια, ο McPherson, που έχει διδακτορικό δίπλωμα στη γυάλινη επιστήμη από το πανεπιστήμιο Alfred, ειδικεύτηκε αρχικά στη δημιουργία γυαλιών για τους γιατρούς που θα χρησιμοποιούσαν ως προστασία κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης με λέιζερ. Ο σπάνιος γήινας σίδηρος που είναι ενσωματωμένος στα γυαλιά απορροφά σημαντικό όγκο φωτός, επιτρέποντας στους χειρουργούς όχι μόνο να παραμένουν ασφαλείς, αλλά και να διακρίνουν σαφώς το αίμα και τον ιστό κατά τη διάρκεια των διαδικασιών.

Στην πραγματικότητα, οι χειρουργοί αγαπούσαν τόσο πολύ τα γυαλιά, άρχισαν να εξαφανίζονται από τα χειρουργεία. Αυτή ήταν η πρώτη ένδειξη ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν εκτός του νοσοκομείου. McPherson, επίσης, άρχισε να τους φοράει άνετα, όπως τα γυαλιά ηλίου. "Φορώντας τα κάνει όλα τα χρώματα να φαίνονται απίστευτα κορεσμένα", λέει. "Κάνει τον κόσμο να φανεί πραγματικά φωτεινό."

Δεν ήταν μέχρι που η Angell δανείστηκε τα γυαλιά ηλίου στο παιχνίδι Frisbee, όμως, ότι ο McPherson συνειδητοποίησε ότι θα μπορούσε να εξυπηρετήσει έναν ευρύτερο σκοπό και να βοηθήσει εκείνους που είναι έγχρωμοι. Μετά την πραγματοποίηση αυτής της ανακάλυψης, πέρασε το χρόνο στην έρευνα για την έγχρωμη παρελθόν, μια προϋπόθεση την οποία γνώριζε ελάχιστα, και τελικά ζήτησε επιχορήγηση από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας για να ξεκινήσει κλινικές δοκιμές.

Από τότε, ο McPherson και δύο συνεργάτες του, ο Tony Dykes και ο Andrew Schmeder, ίδρυσαν την EnChroma Labs, μια εταιρεία που ασχολείται με την ανάπτυξη καθημερινών γυαλιών ηλίου για τα 300 εκατομμύρια ανθρώπων στον κόσμο με έλλειψη έγχρωμης όρασης. Πωλούν γυαλιά, με αθλητικά και μοντέρνα πλαίσια Ray-Ban, από τον Δεκέμβριο του 2012, σε τιμή που κυμαίνεται από 325 έως 450 ευρώ. Η ομάδα της EnChroma έχει βελτιώσει σημαντικά το προϊόν, αλλάζοντας πρόσφατα τους φακούς από γυαλί σε πολύ πιο φιλικό προς τον καταναλωτή πολυανθρακικό τον Δεκέμβριο του 2014.

Μια παιδιατρική έκδοση των γυαλιών, μαζί με ένα εσωτερικό μοντέλο, είναι δίπλα στην κονσόλα EnChroma. Ειδικά για τα παιδιά, η φθορά αυτών των ποτηριών θα μπορούσε να σταματήσει την εξέλιξη της αχρωματοψίας τους. Μια παιδιατρική έκδοση των γυαλιών, μαζί με ένα εσωτερικό μοντέλο, είναι δίπλα στην κονσόλα EnChroma. Ειδικά για τα παιδιά, η φθορά αυτών των ποτηριών θα μπορούσε να σταματήσει την εξέλιξη της αχρωματοψίας τους. (EnChroma)

Ενώ ήταν μια τυχαία ανακάλυψη, McPherson τονίζει ότι η τελική κατασκευή και εκτέλεση του προϊόντος βασίζεται σε χρόνια αυστηρής επιστήμης. Οι δημιουργοί πειραματίζονται συνεχώς με νέες επαναλήψεις. "Η τσάντα μου έχει περίπου δέκα ζευγάρια γυαλιά, διαφορετικές εκδόσεις", λέει.

Για να ενισχύσει περαιτέρω την επίδραση των γυαλιών, ο Schmeder, μαθηματικός, δημιούργησε ένα εξελιγμένο μοντέλο έγχρωμης όρασης στο ανθρώπινο μάτι που ενσωματώνει 10.000 φυσικά και τεχνητά χρώματα. Ενημερωμένος από αυτό, σχεδίασε ένα φίλτρο για τα γυαλιά που βελτιστοποιεί τον τρόπο με τον οποίο ο χρήστης βλέπει αυτό το ευρύ φάσμα αποχρώσεων.

Τα γυαλιά βασίζονται στη θεμελιώδη επιστήμη όρασης. Ο McPherson εξηγεί ότι όλοι οι άνθρωποι έχουν τρία φωτοχρώματα στο μάτι, επίσης γνωστά ως κώνοι, τα οποία είναι ευαίσθητα στο μπλε, το πράσινο και το κόκκινο. Το μπλε λειτουργεί αρκετά ανεξάρτητα, ενώ οι κόκκινοι και οι πράσινοι κώνοι, στους περισσότερους ανθρώπους, αλληλεπικαλύπτονται, επηρεάζοντας την αντίληψη ορισμένων χρωμάτων. Για παράδειγμα, αν 10 φωτόνια προσγειωθούν στον κόκκινο κώνο και 100 προσγειωθούν στον πράσινο κώνο, το αντικείμενο που φαίνεται θα φαίνεται πιο πράσινο. Ενώ αν ένας ίσος αριθμός φωτονίων προσγειώθηκε στους κόκκινους και πράσινους κώνους, το χρώμα που θα αντιληφθεί θα είναι κίτρινο.

Ένα πρόβλημα προκύπτει όταν οι κόκκινοι πράσινοι κώνοι αλληλοεπικαλύπτονται υπερβολικά, μια κατάσταση που αντιστοιχεί στο 99% των περιπτώσεων χρωματισμού. Όταν συμβεί αυτό, στο προηγούμενο σενάριο, αντί για κίτρινο, ένα άτομο θα αντιλαμβανόταν λίγο, αν και οποιοδήποτε χρώμα. Η τεχνολογία της EnChroma λειτουργεί τοποθετώντας μια ζώνη απορρόφησης στα γυαλιά που συλλαμβάνει το φως, ωθώντας τους κώνους μακρυά από το άλλο και αποκαθιστώντας την κανονική κατανομή των φωτονίων πάνω τους.

Τα γυαλιά της εταιρείας μπορούν να αντιμετωπίσουν το 80% των πελατών που έρχονται σε αυτούς. Το υπόλοιπο 20%, συμπεριλαμβανομένου του συγγραφέα αυτού του πρόσφατου άρθρου του Ατλαντικού, που εξέτασε τα γυαλιά, λείπει μια ολόκληρη κατηγορία φωτοχρωμάτων, είτε πράσινη είτε κόκκινη, μια κατάσταση που η EnChroma δεν μπορεί να αντιμετωπίσει επί του παρόντος.

Αυτό το έτος θα είναι πολυάσχολο για την εταιρεία, το οποίο επικεντρώνεται στην εκτόξευση εσωτερικών εκδόσεων των γυαλιών, σε ένα παιδιατρικό μοντέλο και σε μια online δοκιμασία που μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους να αναλύσουν το χρώμα στο σπίτι. Ειδικά για τα παιδιά, η χρήση των γυαλιών EnChroma θα μπορούσε να βοηθήσει στη διόρθωση της αχρωματοψία και να αποτρέψει την περαιτέρω ανάπτυξή τους. Προκειμένου να κλιμακωθεί το προϊόν, η ομάδα στρατολογεί οπτικούς και οπτομέτρους σε όλη τη χώρα για να δοκιμάσει και να μοιραστεί τα γυαλιά με τους ασθενείς τους.

Ο Marc Drucker, ένας χρήστης που είχε κόκκινο-πράσινο colorblindness ολόκληρη τη ζωή του, τώρα φοράει τα γυαλιά ηλίου του σε τακτική βάση. "Απλά τα δοκιμάσαμε, ήταν πραγματικά μετασχηματιστικό", λέει. "Είναι πολύ περίεργο να βλέπουμε τα πράγματα διαφορετικά για πρώτη φορά σε 45 χρόνια".

Ο McPherson λέει: "Μου δίνει ακόμα φουσκωτά όταν κάποιος κάμπτεται κάτω και βλέπει ένα λουλούδι και ρωτάει:" Είναι αυτή η λεβάντα; "" Τα απλά, καθημερινά αξιοθέατα αλλάζουν αξιοσημείωτα.

Ο Drucker προσβλέπει στην εσωτερική έκδοση που αναμένεται να κυκλοφορήσει αυτή την άνοιξη, με έμφαση στο αντίκτυπο που είχαν τα γυαλιά EnChroma στις καθημερινές του συνήθεις δραστηριότητες. «Έχουν αλλάξει να πηγαίνουν στην αγορά του αγρότη, απλά πράγματα όπως το μαγείρεμα», λέει. «Προσβλέπω στο πρώτο ουράνιο τόξο μου».

Ένας επιστήμονας τυχαία αναπτυγμένα γυαλιά ηλίου που θα μπορούσε να διορθώσει χρωματική τύφλωση