科技|「超視覺」納米粒子隱形眼鏡 閉上眼睛也能看見熱能

[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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