[星島綜合報道]這聽起來像是一部科幻劇情,但這款不需電源、內含納米粒子的隱形眼鏡,已成功讓人類能看見原本無法見到的光線,即使眼睛是閉著的。
在先前的研究中,中國科技大學的研究人員曾透過將納米粒子注射進老鼠的視網膜,讓牠們能看見近紅外線(NIR)光。NIR 是波長介於 700 到 2,500 納米的光線,哺乳動物一般無法看見超過 700 納米的光。雖然這些光可以被皮膚感受到熱度,但我們肉眼看不到。
為了研發一種更不具侵入性的方式讓人類看見 NIR,研究團隊開發出這款以相同原理製成的隱形眼鏡。他們將摻雜釔(Yb)和鉺(Er)離子的金納米粒子和氟化鈉釓(NaGdF₄)納米粒子植入鏡片中。這些納米粒子透過「上轉換」(upconversion)機制,將 NIR 吸收後轉為 400–700 納米範圍內的可見光,無需電源即可運作。
研究人員先在老鼠身上進行測試。配戴這款鏡片的老鼠會避免進入充滿紅外線光的箱子,而選擇移動到全黑的箱子;但未配戴鏡片的老鼠並無偏好。
在人體試驗中,配戴鏡片的受試者能辨識以脈衝紅外線發送的摩斯密碼訊號。最有趣的是,當他們閉上眼時,更能清晰感知這些訊號。原因是閉眼可避免可見光干擾,紅外線則能穿透眼瞼。
研究人員也進一步調整納米粒子,讓不同波長的 NIR 被轉換為不同顏色:980 納米轉為藍光,808 納米轉為綠光,1,532 納米以上則轉為紅光。這不僅可讓使用者更清晰感知環境,也可能協助色盲人士克服視覺障礙。
團隊還開發了可與隱形眼鏡搭配使用的眼鏡,進一步提升成像細節。目前鏡片只能感知來自 LED 的紅外線光,但團隊正努力拓展其功能。
「我們的研究開啟了非侵入式穿戴裝置讓人類擁有『超視覺』的可能性,」中國科學技術大學神經科學家、資深作者薛天表示。「這種材料有很多潛在應用,例如透過紅外線閃爍光來傳輸安全、救援、加密或防偽訊息。」
這項研究已發表於《Cell》期刊。
圖片:Cell Press
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