De lens van de toekomst

Sinds zijn vijftiende draagt Jelle De Smet contactlenzen. Na verloop van tijd viel het hem op hoe beperkt die technologie eigenlijk is. Er moest toch meer mogelijk zijn met zulke lenzen? Hij ging aan de Universiteit Gent een ingenieursopleiding volgen, en een paar jaar later kreeg hij als promovendus de uitgelezen kans om zelf onderzoek te doen. Hij vatte het plan op om een display te monteren op een contactlens – een futuristisch idee, maar zijn promotor reageerde enthousiast.

Inmiddels is het prototype van de lens met ingebouwd lcd-scherm afgewerkt. In een veel bekeken YouTube-filmpje is te zien hoe op de lens, die voorlopig nog via een draadje energie krijgt, een dollarteken knippert – een ludieke verwijzing naar tekenfilmfiguurtjes die geld geroken hebben. Vrij primitief dus, dat prototype, maar er ging een lange weg aan vooraf. ‘Het heeft ons bloed, zweet, tranen en vier jaar werk gekost om die eerste versie te ontwikkelen’, aldus De Smet.

‘We stonden immers voor verschillende hindernissen. Zo worden de meeste lcd’s op glas gemaakt. Maar glas is vlak, en een contactlens licht gebogen. We moesten dus op zoek naar een alternatief, bij voorkeur een soort plastic. Daarbij viel ons oog op pet, van de petflessen. Vervolgens leerden we werken met heel dunne films, want plastic met de dikte van een contactlens – ongeveer een tiende van een millimeter – was eigenlijk té flexibel.’

De stap naar een volledig autonoom lcd-scherm dat informatie kan weergeven op de contactlens – augmented reality, zoals dat heet – is voorlopig nog toekomstmuziek. De gehypete Google Glass-bril komt weliswaar in de buurt, maar dat blijft een ‘zwaar en onhandig ding’, aldus De Smet.

Zelf heeft hij al ideeën om het lcd-scherm draadloos te maken. ‘Daarvoor hebben we een energieoogster nodig, die constant energie uit de omgeving opneemt en doorstuurt naar de lens. Een ingebouwd zonnecelletje is een optie. Een kleine batterij zou dan de periodes zonder zonlicht kunnen opvangen.

Een ander idee komt van Babak Parviz (University of Washington), die ook met een lensdisplay experimenteert. Hij gebruikt twee spoelen: de ene spoel zit op de lens, en krijgt van daaruit energie van een tweede spoel. Het oplaadstation van een elektrische tandenborstel werkt volgens dat principe. Alleen zou die tweede spoel zich constant in de buurt van de lens moeten bevinden. Dat kan voor praktische problemen zorgen. Maar zo’n spoel kan bijvoorbeeld wel van pas komen om de lens ’s nachts op te laden.’

Medische zijsprong

Behalve de stroomvoorziening, stelt ook de beeldscherpte De Smet voor problemen. Een beeld zo dicht bij het oog is namelijk niet scherp te zien. ‘Als je een voorwerp te dicht bij je oog houdt, wordt het wazig. Dat euvel duikt ook op bij de lcd-lens.’ Een oplossing ligt kennelijk niet voor de hand. ‘We onderzoeken of we holografische technieken kunnen toepassen, waarbij het beeld als het ware in 3D geprojecteerd wordt voor het oog. Maar dat is erg complexe materie, die veel onderzoek vergt.’

Veel problemen en weinig resultaat, dus? Toch niet. Terwijl De Smet en zijn collega’s aan de autonome lcd-lens werken, maken ze geregeld een zijsprong naar een andere, praktische toepassing. ‘Zo werken we aan een actieve contactlens die werkt als een artificiële iris. De pixels op de lens zijn ringvormig, waardoor ze bij het openen en sluiten de beweging van de iris nabootsen.

Bij sommige mensen werkt de iris niet naar behoren, door een aangeboren afwijking of na een ongeval. Zij zijn daardoor extra gevoelig voor licht. Vandaag krijgen zij een statische lens, maar onze artificiële iris zou zich aan de hoeveelheid licht kunnen aanpassen. Die ontwikkeling is minder futuristisch dan de lcd-lens en realiseerbaar op korte termijn.’

Ook voor 45-plussers die een leesbril nodig hebben, heeft De Smet wat in petto. ‘Vrijwel iedereen krijgt op een bepaalde leeftijd last van verziendheid en toch bestaat er nog geen ideale remedie. We vermoeden dat onze smart-lens het defecte onderdeel van het oog kan vervangen.’ Klinkt simpel, maar in de praktijk komt er veel bij kijken. ‘Die lens zou op de een of andere manier moeten communiceren met het oog, om te weten of je naar een object dichtbij wil kijken, of juist naar een voorwerp in de verte. Dat zou eventueel kunnen door een bepaald signaal te geven, zoals met de ogen knipperen.’

Fascinerend gadget

Ondanks de medische mogelijkheden blijft de slimme lcd-lens de ultieme droom van J­elle De Smet. Zijn ogen glinsteren als hij erover praat. ‘Het is enorm boeiend. Onlangs zag ik Mission: Impossible IV. In die film komt een contactlens voor met een ingebouwde camera. Dat moet geweldig zijn: de ultieme undercover tool. Aan de manier waarop de personages het gebruiken, zie je wel dat het niet écht kan werken. Maar het idee fascineert me. Half september contacteerde de Britse televisiezender Channel 4 mij. Of ze in Gadget Man (een programma dat technologische snufjes voorstelt, red.) een item mochten wijden aan onze smart-lens. Een bewijs dat het concept velen intrigeert.’

Voorlopig krijgt De Smet geen subsidies voor zijn onderzoek. ‘Daarvoor vindt men mij nog een beetje te veel fantast’, lacht hij. ‘Mijn plannen lijken niet haalbaar in de nabije toekomst en bovendien gaat het om een gadget voor consumenten, waarvan het maatschappelijk nut nog moet blijken. Maar we werken eraan, stap voor stap. En we proberen ondertussen praktische oplossingen te vinden voor onder meer ouderdomsverziendheid.