革命性的隱形眼鏡讓人眼看到不可見的光線

中國(guó)的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出隱形眼鏡，讓佩戴者看到人眼通常不可見的光線。更涼爽的是，這些鏡片在閉著的眼瞼中效果更好，其他版本可以幫助矯正色盲。

人眼可以看到相對(duì)有限的顏色范圍——波長(zhǎng)在 400 到 700 納米之間的光。在典型的以人為中心的方式中，我們稱其為光譜的“可見”部分，即使其他動(dòng)物可以看到更遠(yuǎn)的地方它。

在一項(xiàng)新的研究中，科學(xué)家們幫助人類瞥見了 800 到 1,600 納米長(zhǎng)的光，這個(gè)我們通?？床坏降姆秶环Q為紅外線。訣竅是戴上一副嵌入納米顆粒的隱形眼鏡，將紅外波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為可見波長(zhǎng)。

專用鏡片不會(huì)破壞佩戴者看到可見光的能力，它們只是增加了紅外光源。在測(cè)試中，佩戴者可以識(shí)別來自紅外 LED 的閃爍信號(hào)，并判斷光線來自哪個(gè)方向。

“這是完全明確的：沒有隱形眼鏡，拍攝對(duì)象什么也看不到，但是當(dāng)他們戴上隱形眼鏡時(shí)，他們可以清楚地看到紅外光的閃爍。”田雪 說，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家。

也許最有趣的發(fā)現(xiàn)是，佩戴者仍然可以閉著眼睛看到紅外光——事實(shí)上，他們的特殊鏡片似乎比睜開鏡片效果更好。這是因?yàn)榧t外光比可見光更深入地穿透皮膚，因此眼瞼基本上過濾掉了更強(qiáng)烈的眩光。

需要明確的是，佩戴者并非如此看到“新”顏色——這需要更笨重的科學(xué)設(shè)置。在這種情況下，納米顆粒吸收紅外光并將其轉(zhuǎn)化為熟悉的可見顏色。它可以幫助我們獲取有關(guān)周圍環(huán)境的新信息，并可能具有安全性或加密該團(tuán)隊(duì)表示，應(yīng)用程序。

更進(jìn)一步，研究人員表明，更詳細(xì)的隱形眼鏡版本可以讓用戶識(shí)別紅外光譜的各個(gè)部分。納米顆粒對(duì)紅外波長(zhǎng)進(jìn)行顏色編碼，因此 808 納米的光顯示為綠色，980 納米的光顯示為藍(lán)色，1,532 納米的光顯示為紅色。

該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步擴(kuò)展了這一發(fā)現(xiàn)，表示它最終可能會(huì)進(jìn)行調(diào)整以提供幫助色盲人群看到他們通?？床坏降臇|西。同樣，它不會(huì)顯示缺失的顏色，而是將這些波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為人的眼睛可以檢測(cè)到的波長(zhǎng)。

隱形眼鏡的缺點(diǎn)是它們離視網(wǎng)膜太近，以至于轉(zhuǎn)換后的光線會(huì)散射，使物體有點(diǎn)模糊。由相同納米顆粒制成的可穿戴眼鏡可實(shí)現(xiàn)更高分辨率的紅外光感知。

在使用這些眼鏡的后續(xù)測(cè)試中，該團(tuán)隊(duì)甚至能夠展示物體反射的紅外光如何編碼肉眼不可見的不同信息。物體在我們看來是某些顏色，因?yàn)榭梢姽獾奶囟Ｊ綍?huì)從它們反射到我們的視網(wǎng)膜中。紅外光也會(huì)發(fā)生同樣的事情，但我們只是（通常）看不到它。

在測(cè)試中，對(duì)于不戴眼鏡的參與者來說，看起來無(wú)聊的黑色或白色字母在戴上花哨的眼鏡時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出鮮艷的色彩。這是因?yàn)閺乃鼈兎瓷涞募t外波長(zhǎng)被眼鏡轉(zhuǎn)換為特定的可見波長(zhǎng)。

在黑暗中四處走動(dòng)拾取熱信號(hào)的想法很有趣，但不要指望很快就會(huì)獲得 Predator 視覺。納米顆粒目前只能從強(qiáng) LED 光源中接收紅外光，但該團(tuán)隊(duì)希望在未來的工作中可以提高靈敏度。

該研究發(fā)表在雜志上細(xì)胞.

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