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中新网上海5月23日电 (陈静 丁洒脱)人类可看见的光波长规模仅限于400纳米-700纳米,若能打破视觉极限,人类的感知将拓宽到更宽广的近红外(700纳米-2500纳米)波段。
记者23日得悉,复旦大学与中国科学技术大学等国内外科研机构协作展开研讨,立异性地将一种含有多个荧光发射的稀土颗粒与隐形眼镜相结合,经过可穿戴的方式使人类感知近红外光的时刻、空间和颜色多维度信息,更为色盲等视觉疾病的医治供给新的解决方案。相关研讨成果宣布在《细胞》(Cell)杂志上。
自然界中的光有各种不同频率。当人眼捕获到外界自然光后,能够激活视网膜上辨认红、绿、蓝三原色的三种视锥细胞,并依据三种视锥细胞被激活的份额,向大脑发送外界的颜色信息。但是,相对于自然界宽广的光学波段,人眼可感知的波长规模仅有400纳米-700纳米,这在某种程度上预示着自然界中的很多潜在信息会被疏忽。
据悉,复旦大学张凡教授团队与中国科学技术大学薛天团队协作,展开化学与生命科学的穿插交融,探究使用稀土离子的上转化发光特性,从视觉感知视点赋予人类对红外光的辨认才能。经过精巧规划纳米资料的核壳结构,团队在单个颗粒上一起构建了三个不同的上转化发光区域,因为不同发光区域之间用慵懒的壳层隔绝,使得它们各自的能量传递和荧光发射进程互相互不搅扰,各自独立。
课题组成员、化学系2019级直博生陈子晗介绍,稀土元素具有共同光学性质,经过近红外光激起,能够把不一样的颜色的光进行转化。人体能够终究靠纳米颗粒的荧光颜色,判别外界的肉眼不行见的近红外光波长,完成对近红外“颜色”的辨认。他们终究制作成高度通明的隐形眼镜。志愿者佩带隐形眼镜后,经过纳米资料宣布红、绿、蓝等三种可见波段的荧光,别离感知三种不行见的近红外光,也能够辨认由不同波长近红外光组成的“复色光”,以及多组由不同波长近红外光组成的图画内容。这表明,具有抗搅扰、正交发光和多光谱转化特性的多色稀土发光资料,能够轻松又有效地完成人类对近红外图画视觉。
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