人类还能感到近距离红外光吗?科学家创建上升
作者:bet356官网首页日期:2025/05/25 浏览:
资料来源:DeepTech最近,中国科学技术教授的团队Xue Tian教授创建了Onsence Contact Lens(UCLS,IDA和版本的隐形眼镜)。图|这种独立的隐形眼镜具有柔软度,耐磨性和非侵入性特性,可提供高接近infrared的转化效率和生物相容性。它允许在附近红外的多个光谱范围内扩展人类的视觉技能,从而使用户可以将时间,空间和颜色信息与近红外光谱区分开。实验结果表明,使用转换隐形眼镜的小鼠可以识别临时和空间红外信息并做出行为决策。使用转换隐形眼镜的皇家受试者是阳离子和空间图像。皇家老鼠和受试者也能够以有限的分辨率检测红外线,即使他们闭上了眼睛。换句话说,人类可以在黑暗中看到这个contacT镜头。同时,研究团队还开发了三种颜色的上升转换隐形眼镜。这允许人类区分不同的近红外光谱。将来,如果您需要进行秘密的夜间活动,则无需戴笨重的夜视眼镜。由于近红外光线的强烈渗透,相反的对话隐形眼镜不仅适合夜视条件,而且适合薄雾和尘土飞扬的条件,这允许智能智能设备进行紧急救援。同时,盲人颜色的人可以感知更多的波长。作为概念证据,这项研究表明,便携式纳米比奥诺纳可以为人类达到监督能力和唯一人类红外时空的色彩视觉的广泛应用铺平道路。在亲密的非侵入性红外视觉领域中发现便携式聚合物材料的可能性,这使人可以人类Ceive并传递几乎红外红外光的时间,空间和颜色尺寸,实现了无创和多维违规图像的视野,而无需复杂的外部设备。众所周知,诸如人类和小鼠等哺乳动物的“自然不便”能够将大量外部信息传递给生物。但是,哺乳动物具有电磁频谱(通常从400纳米到700 NAS)。 (NOMETER)只能感知一小部分可见光。蛇,蚊子,公牛躯干和其他生物可以看到红外线(700纳米)和蜜蜂,鸟类和其他生物体中的紫外线(10纳米至400纳米),而金鱼可以与这两种类型的红外射线相同。但是,外部技术必须帮助人类看到红外线和紫外线。这意味着以W的形式超过一半的太阳能辐射能哺乳动物不会感知大于700纳米的含量。 |电磁和可见光光谱(来源:中国科学和技术光谱)感知局限性取决于检测Opsins的光子的物理和热力学特性。夜视工具(例如眼镜和红外光转换器)用于红外检测,但需要支持辅助,并且在许多情况下,多个光谱的不可区分的红外信息。此外,每个红外可见光转换器都需要多个层结构,从而阻止了由于光学元件而与人眼的整合。在先前的结果中,研究人员将小鼠的光感受器注入了小鼠转化率(PBUCNP)的纳米颗粒中,并在小鼠眼中具有光感受器(PBUCNP)的亲和力,使它们具有红外视觉功能。但是,这种手术的侵入性使人不太可能接受注射光孔的做法ptors进入眼睛。如上所述,由于检测到Opsins的光子的物理热力学特性,可能无法检测到红外线。但是,看到肉眼几个空间的红外线是一种非常令人兴奋的能力。因此,通过开发裸眼类型的近距离红外视觉能力来检测多光谱nphrareo的光是非常重要的科学研究目标。具有正常视觉空间分辨率的近距离视觉在纸上写道,基于聚合物材料的柔软和透明的隐形眼镜用于纠正人眼的折射,还提供了便携式解决方案以实现紧密的人类红外线的视野。但是,当将纳米颗粒掺入聚合物材料中时,光学性质会发生变化,并且在高浓度的光学透明纳米复合材料制备方面存在挑战。为了解决这个问题,研究团队进行了上升的对话离子改变了纳米颗粒(UCNP),并根据折射率的重合程度选择聚合物材料。据此,InvestStigadores在大多数波长中开发了这种向上的对话联系人,其透明度超过90%,而burns纳米颗粒的质量比为7%。以前,清晰的纳米复合材料中上升转化纳米颗粒的质量比为0.04%-2%,但这项研究显着增加,这表明它成功平衡了上升隐形眼镜的融合以及上升转化纳米颗粒在其独特的光学特性中的融合。为了区分近红外光的多个光谱,研究人员使用三色矫正型UCNP用转换后的传统纳米颗粒代替了传统的纳米颗粒。这种新的纳米颗粒可以将三种不同光谱带的附近红外光转换为三种主要颜色的可见光。通过这种三色触角的Ascending转换(TUCLS,镜头的镜头上升转换接触),我们成功地实现了对800-1600纳米带的人类颜色的感知,从而创造了人们的视野。可以在三个不同的波长区域中检测到附近的红外光线,从而允许最丰富的红外光线信息。附近的红外光可以穿透富含水的生物组织,例如眼睑和角膜,从而改善视觉和近红外生物成像的影响。在该文档中,研究人员此前曾报道说,向上转换的光谱纳米颗粒太多,但甚至报道了将它们与聚合物结合的结果,但甚至指出这些努力尚未达到人类对附近红外色的看法。此外,这些技术的实际实施受到低浓度的掺杂纳米颗粒的限制,以及对红外灯光电源关闭的需求。相比之下,恢复ARCH团队通过调节纳米颗粒和水凝胶的折射指数来超越这些技术问题,从而促进三型直肠颗粒的发展并促进生物学视觉感知和视觉识别的应用。另外,这些纳米材料的激发和发射光谱也可以通过增加意识和激活因子并使用该方法来调节核贝素纳米结构和宿主材料来调整。因此,通过外部颜色的感知检测到近红外波长的最宽范围。这使哺乳动物可以识别更全面的红外信息。如上所述,在这项研究中进行了实验和小鼠实验。那么实验包括哪些细节?在小鼠实验中,据了解,他们问了在黑暗盒子或带有红外照明的盒子之间选择的rastones。已经发现,通过转换的隐形眼镜使用的小鼠选择了一个深色盒子,但是未使用的小鼠并未表现出偏好。这表明在红外照射下具有转换隐形眼镜合同的小鼠学生,大脑图像表明鼠标视觉处理中心也对光信号做出了反应。在一个真实的实验中,研究人员检查了隐形眼镜上升转换的有效性,要求受试者在人体测试中完成两个任务。一种是使用红外线识别摩尔斯密码的闪烁符号,另一个是确定红外光源的入射方向。结果令人震惊。与可见光相比,当他的眼睛闭上时,小鼠和真实受试者现在都可以区分红外线。研究人员认为,这是因为红外光比可见光更有效地穿透眼睑。然后,经过调整的纳米颗粒以允许用颜色编码的不同红外波长,这使用户可以感知红外细节,这些细节允许色盲感知更多的波长。使用转换隐形眼镜的受试者能够确定接近闪烁的红外光的时间信息,并确定特定视觉象限的近红外光的方向。但是,从光学原理的角度来看,上升的转换隐形眼镜无法实现良好的图像识别,因为可见光分散在上升转换的变化中,导致在人眼中首次进入上表面附近的光线之前传输的空间信息。 PTO克服了这个问题,研究人员设计了一种便携式眼镜系统,该系统使受试者可以区分接近大约65 c/d的空间分辨率阈值的红外运动架。这与人类可以实现的典型空间分辨率阈值相媲美(约60 c/d)。通过正常的视觉空间分辨率实现近距离视力。更大的灵敏度和更好的Cielocree转换隐形眼镜和分辨率。但是,此转换隐形眼镜目前仅能够检测出发光二极管投影的红外光线。将来,我们希望,如果我们能够提高纳米颗粒的灵敏度,我们可以捕获较低的红外辐射水平,并且将解决此问题。总的来说,这项研究开放了向具有非侵入性可穿戴设备的人提供Ultravisión的可能性,并希望在安全,救援,加密或预防反击的领域中使用间歇性红外线进行运输信息。将来,通过与材料和光学专家的科学家合作,研究小组希望建立一个具有更高敏感性和更好空间分辨率的当前隐形眼镜委员会。参考:https://www.cell.com/cell/fulltext/s0092-8674(25)00454-4类型:传输树
相关文章