Очки для дальтоников: ученые из ОАЭ изучили 3D-печать линз для коррекции цветовой слепоты

Ученые Университета Халифы в Абу-Даби добились интересных результатов в экспериментах по изготовлению линз для коррекции цветовой слепоты на 3D-принтере. Опытные линзы из фотополимерной смолы с добавлением специфичных красителей оказались эффективнее коммерчески доступных аналогов.

Очки для дальтоников: ученые из ОАЭ изучили 3D-печать линз для коррекции цветовой слепоты

Восприятие цветов при нормальном зрении (А), протаномалии (B), дейтероаномалии (С) и тританомалии (D).

Врожденная потеря восприятия цветов обуславливается отсутствием или недостаточностью пигментов в колбочках глаз. Человеческие глаза устроены по цветовой модели RGB, то есть конкретные оттенки воспринимаются как комбинация красного, зеленого и синего цветов. За восприятие каждого цвета отвечает отдельный вид специфичных нервных клеток — колбочек. Если один или несколько видов колбочек развиваются с нарушениями, теряется способность правильно воспринимать оттенки.

Цветовая слепота может быть полной или частичной, причем в разных комбинациях. Например, при протанопии (протанопической дихроматии) человек не различает красный цвет, а при дейтеранопии — зеленый. Частичная же потеря восприятия красного и зеленого цветов называется протаномалией и дейтераномалией. Лечить дальтонизм человечество еще только учится с помощью генной инженерии, а пока используются очки с корректирующими цветными линзами, хотя их эффективность оставляет желать лучшего.

Очки для дальтоников: ученые из ОАЭ изучили 3D-печать линз для коррекции цветовой слепоты

Ученые Университета Халифы провели эксперименты по созданию более эффективных линз с помощью аддитивных технологий. Материалом послужила прозрачная фотополимерная смола с разными концентрациями красителей Atto 488 и Atto 565, использованная в связке с 3D-принтером Prusa SL1 по технологии ЖК-масочной стереолитографии (MSLA). Идея в том, чтобы отфильтровать волны определенной длины, сбивающие рецепторы с толку. Например, при дейтероаномалии, когда «зеленые» колбочки по ошибке реагируют и на зеленый, и на красный цвет, необходимо отфильтровывать оттенки в диапазоне между красным и зеленым. Это помогает мозгу отличать два более ясно обозначенных базовых цвета друг от друга и формировать правильную картинку.

В сравнении с четырьмя коммерческими аналогами 3D-печатные линзы продемонстрировали способность фильтровать свет в более узком, точно настроенном диапазоне. Стабильность красителей проверили и подтвердили выдержкой линз в воде на протяжении недели. Еще неделю очки провели на открытом воздухе. Механические характеристики тоже признаны удовлетворительными.

Очки для дальтоников: ученые из ОАЭ изучили 3D-печать линз для коррекции цветовой слепоты

«Наши опыты показали, что 3D-печать не оказывает негативное воздействие на свойства фильтрующих красителей в фотополимерной смоле. Когда мы сравнили оптические характеристики наших очков с коммерческими очками для людей с цветовой слепотой, наши 3D-печатные очки оказались более эффективными в фильтрации волн нежелательной длины, чем имеющиеся в продаже варианты. Они обладают большим потенциалом в коррекции дальтонизма, а простота изготовления и кастомизации означают, что их можно легко настраивать под каждого отдельного пациента», — прокомментировал один из авторов исследования, доктор технических наук Хайдер Бутт.

С докладом научной команды можно ознакомиться в журнале Advanced Engineering Materials.

KazakhRussianUkrainian