科技|“超视觉”纳米粒子隐形眼镜 闭上眼睛也能看见热能

[星岛综合报道]这听起来像是一部科幻剧情，但这款不需电源、内含纳米粒子的隐形眼镜，已成功让人类能看见原本无法见到的光线，即使眼睛是闭着的。

在先前的研究中，中国科技大学的研究人员曾透过将纳米粒子注射进老鼠的视网膜，让牠们能看见近红外线（NIR）光。NIR 是波长介于 700 到 2,500 纳米的光线，哺乳动物一般无法看见超过 700 纳米的光。虽然这些光可以被皮肤感受到热度，但我们肉眼看不到。

为了研发一种更不具侵入性的方式让人类看见 NIR，研究团队开发出这款以相同原理制成的隐形眼镜。他们将掺杂钇（Yb）和铒（Er）离子的金纳米粒子和氟化钠钆（NaGdF₄）纳米粒子植入镜片中。这些纳米粒子透过“上转换”（upconversion）机制，将 NIR 吸收后转为 400–700 纳米范围内的可见光，无需电源即可运作。

研究人员先在老鼠身上进行测试。配戴这款镜片的老鼠会避免进入充满红外线光的箱子，而选择移动到全黑的箱子；但未配戴镜片的老鼠并无偏好。

在人体试验中，配戴镜片的受试者能辨识以脉冲红外线发送的摩斯密码讯号。最有趣的是，当他们闭上眼时，更能清晰感知这些讯号。原因是闭眼可避免可见光干扰，红外线则能穿透眼睑。

研究人员也进一步调整纳米粒子，让不同波长的 NIR 被转换为不同颜色：980 纳米转为蓝光，808 纳米转为绿光，1,532 纳米以上则转为红光。这不仅可让使用者更清晰感知环境，也可能协助色盲人士克服视觉障碍。

团队还开发了可与隐形眼镜搭配使用的眼镜，进一步提升成像细节。目前镜片只能感知来自 LED 的红外线光，但团队正努力拓展其功能。

“我们的研究开启了非侵入式穿戴装置让人类拥有‘超视觉’的可能性，”中国科学技术大学神经科学家、资深作者薛天表示。“这种材料有很多潜在应用，例如透过红外线闪烁光来传输安全、救援、加密或防伪讯息。”

这项研究已发表于《Cell》期刊。

图片：Cell Press

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