【安徽商報】中國金宝搏入口188研發“魔法眼鏡”突破視覺極限
5月22日(ri)晚，記者從188bet足球獲悉，該校生(sheng)命科學與(yu)醫學部(bu)薛天、馬玉乾團隊與(yu)近代力學系龔興龍、王勝團隊，聯(lian)合國(guo)內及國(guo)際科研力量，制備出高透明(ming)、高轉化效率的上轉換隱形眼鏡，實(shi)現人(ren)類近紅外時空色彩圖像視(shi)覺(jue)能力。當晚，這項成果(guo)在線(xian)發表于《細胞》。
自然界中(zhong)，人(ren)類肉眼可(ke)感知的可(ke)見光(guang)(guang)僅占電(dian)磁波譜很小的一部分。前期研究(jiu)中(zhong)，薛天、馬(ma)玉乾團隊與(yu)合作者將一種可(ke)以把近紅外(wai)光(guang)(guang)轉換(huan)為可(ke)見光(guang)(guang)的上轉換(huan)納米顆粒注(zhu)射到動物視網膜中(zhong)，首次實現了哺乳動物的裸眼近紅外(wai)圖像視覺能力。但(dan)由于眼內注(zhu)射在(zai)人(ren)體應用受限(xian)，因此(ci)如何通過(guo)非(fei)侵(qin)入性方式實現近紅外(wai)視覺，成為該(gai)技術(shu)實用化的關鍵挑戰。
電磁波和可見光波譜
研究者發現，可(ke)佩戴式的高(gao)分(fen)子(zi)聚合(he)材(cai)料軟性隱形(xing)眼鏡可(ke)以成為(wei)一種解決方案。但制備(bei)近(jin)紅(hong)外光上(shang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換隱形(xing)眼鏡要(yao)解決高(gao)效轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換能力和良好光學性能這兩(liang)個問題并非易事。為(wei)此(ci)，研究人員對上(shang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換納米顆(ke)粒(li)(li)進(jin)行表面修飾，提高(gao)它們在高(gao)分(fen)子(zi)聚合(he)材(cai)料中的均勻分(fen)散性，同時篩選出(chu)與上(shang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換納米顆(ke)粒(li)(li)折射率匹配的高(gao)分(fen)子(zi)聚合(he)材(cai)料，制備(bei)出(chu)了高(gao)摻雜(za)比例并且(qie)高(gao)度(du)透明的近(jin)紅(hong)外光上(shang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換隱形(xing)眼鏡。
被試者在佩(pei)戴(dai)上(shang)轉(zhuan)換隱形眼鏡(jing)。課題組供圖(tu)
課題組實驗驗證，佩(pei)戴(dai)這種隱(yin)形眼鏡(jing)的(de)(de)小鼠(shu)可(ke)(ke)以(yi)分(fen)辨不(bu)同時間(jian)(jian)頻率和不(bu)同方位的(de)(de)近紅(hong)外光(guang)信息。更重要的(de)(de)是，佩(pei)戴(dai)該隱(yin)形眼鏡(jing)的(de)(de)人類(lei)志(zhi)愿者不(bu)僅(jin)可(ke)(ke)以(yi)看到一定(ding)光(guang)強范圍的(de)(de)近紅(hong)外光(guang)，還可(ke)(ke)以(yi)準確識別近紅(hong)外光(guang)的(de)(de)時間(jian)(jian)編碼信息。除了時間(jian)(jian)和空間(jian)(jian)信息外，視(shi)覺(jue)感知還可(ke)(ke)以(yi)在色彩維(wei)度上傳遞(di)豐富(fu)的(de)(de)信息。
不僅如此(ci)，研(yan)究人(ren)員(yuan)還開發了一種內置近紅外(wai)光上轉(zhuan)換(huan)隱形眼鏡(jing)的可(ke)穿戴式框(kuang)架眼鏡(jing)系統，使人(ren)類志愿者能夠(gou)獲得與可(ke)見(jian)光視(shi)覺(jue)一樣空間分辨率的近紅外(wai)圖像視(shi)覺(jue)，精確識(shi)別(bie)復雜近紅外(wai)圖形。
據介紹(shao)，這項技(ji)(ji)術(shu)實現了無源(yuan)、可穿戴的人類近紅外圖像視覺能力拓(tuo)展，能夠使人類感(gan)知近紅外光的時間(jian)、空間(jian)和色彩多(duo)維度信息，在醫(yi)療、信息處理及視覺輔助技(ji)(ji)術(shu)領域具有(you)廣泛應用前景。
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