De dagen van het dragen van bifocale brillen of het voortdurend verwisselen van een leesbril kunnen binnenkort ten einde komen.

Een team onder leiding van Carlos Mastrangelo, professor elektrotechniek en computertechniek van de Universiteit van Utah en promovendus Nazmul Hasan, heeft een 'slimme bril' gemaakt met lenzen op vloeistofbasis die automatisch de focus kunnen aanpassen op wat een persoon ziet, of het nu ver weg is of dichtbij. Onderzoek naar de adaptieve lenzen werd deze week gepubliceerd in een speciale editie van het tijdschrift, Optica Express . De paper is co-auteur van U elektrische en computer engineering universitair hoofddocent Hanseup Kim en afgestudeerd onderzoeker Aishwaryadev Banerjee.

"De meeste mensen die een leesbril krijgen, moeten deze de hele tijd op- en afzetten, " zegt Mastrangelo, die ook een professor is voor USTAR, het Utah Science Technology and Research-initiatief voor economische ontwikkeling. "Dat hoef je niet meer te doen. Deze trek je aan, en het is altijd duidelijk."

Het menselijk oog heeft een lens aan de binnenkant die de scherptediepte aanpast, afhankelijk van waar je naar kijkt. Maar naarmate mensen ouder worden, de lens verliest zijn vermogen om de focus te veranderen, dat is de reden waarom veel mensen uiteindelijk een leesbril of bifocale bril nodig hebben om objecten van dichtbij te zien en een gewone bril om ver weg te zien, ook bekend als verziendheid en bijziendheid, respectievelijk.

Dus Mastrangelo en Hasan hebben brillenglazen gemaakt van glycerine, een dikke kleurloze vloeistof omsloten door flexibele rubberachtige membranen aan de voor- en achterkant. Het achterste membraan in elke lens is verbonden met een reeks van drie mechanische actuatoren die het membraan heen en weer duwen als een transparante zuiger, het veranderen van de kromming van de vloeibare lens en daarmee de brandpuntsafstand tussen de lens en het oog.

"De brandpuntsafstand van de bril hangt af van de vorm van de lens, dus om de optische kracht te veranderen, moeten we de vorm van het membraan veranderen, ' zegt Mastrangelo.

De lenzen worden in speciale brilmonturen geplaatst, ook uitgevonden door Mastrangelo, Hasan en andere leden van de onderzoeksgroep met elektronica en een batterij om de actuatoren aan te sturen en van stroom te voorzien. In de brug van de bril zit een afstandsmeter die de afstand van de bril tot een object meet via pulsen van infrarood licht. Wanneer de drager naar een object kijkt, de meter meet onmiddellijk de afstand en vertelt de actuatoren hoe de lenzen moeten worden gebogen. Als de gebruiker vervolgens een ander object ziet dat dichterbij is, de afstandsmeter stelt opnieuw af en vertelt de actuatoren om de lens opnieuw vorm te geven voor verziendheid. Hasan zegt dat de lenzen de focus van het ene object naar het andere kunnen veranderen in 14 milliseconden. Een oplaadbare batterij in de frames kan meer dan 24 uur per oplaadbeurt meegaan, zegt Mastrangelo.

Voordat u ze voor de eerste keer aantrekt, gebruikers hoeven alleen maar hun brilrecept in te voeren in een bijbehorende smartphone-app, die vervolgens de lenzen automatisch kalibreert via een Bluetooth-verbinding. Gebruikers hoeven dat maar één keer te doen, behalve wanneer hun recept in de loop van de tijd verandert, en theoretisch, brildragers hoeven nooit meer een ander paar te kopen, omdat deze bril zich voortdurend aan hun gezichtsvermogen zou aanpassen.

Momenteel, het team heeft een omvangrijk werkend prototype gebouwd dat ze vorige maand op de Consumer Electronics Show in Las Vegas hebben tentoongesteld, maar verwacht het ontwerp voortdurend te verbeteren om ze kleiner en lichter te maken. Mastrangelo zei een aansteker, aantrekkelijker paar zou al binnen drie jaar op de markt kunnen komen en dat een startend bedrijf, Sharpeyes LLC, is gemaakt om de bril te commercialiseren.