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在自然的情況下,人眼是看不到紅外線的。而夜視鏡的原理就是將紅外線轉換為可見光,讓人們可以在夜裡看到移動的物體。而現在科學家正在嘗試將一種奈米粒子注入眼睛,進而讓人眼具備夜視鏡的功能,透過裸眼就能看到黑暗中的物體。
據美國 《星條旗報》(Stars and Stripes)的報導,這項技術已經在老鼠身上成功實驗,未來有望讓士兵們擺脫笨重的夜視鏡。
夜視鏡很多人都不陌生,目前主要有三種類型:主動式紅外夜視鏡、微光夜視鏡和熱成像夜視鏡。其中主動式紅外夜視鏡誕生最早,是德國在二戰時期的發明,原理是向外發射紅外光束,並將目標反射的紅外圖像轉換成為可見光圖像。
但這種夜視鏡也有一個重大缺陷,那就是容易被敵人的紅外線探測儀發現。這次科學家注入人眼的奈米粒子與主動式紅外夜視鏡類似,都可以將紅外線轉換為可見光,但這種奈米粒子能和眼睛的感光細胞結合,無需向外發射紅外線。
對於人類和哺乳動物來說,肉眼能夠看到的主要是波長在 400-700 奈米的光線,而紅外線波長不在這個範圍內,人眼通常是看不到,那科學家究竟是如何實現裸眼感知紅外光的的呢?
根據美國化學學會(ACS)的介紹,這需要透過一種微創手術實現。麻薩諸塞大學醫學院的研究人員將一種奈米粒子子注射到老鼠的視網膜中,透過靶向與視網膜內的感光體結合,進而讓老鼠具備感知紅外光的能力。
但老鼠不會說話,為了證實植入奈米粒子的老鼠可以裸眼感知紅外光。研究人員進行了一系列的實驗,其中一項實驗是將老鼠放入一個 Y 形的水箱中,在到達分叉路口時老鼠需要作出選擇,兩個路口只有一個具有可逃生的平台,而這個平台會用可見光照射的圖案作為標記。
老鼠們先被訓練辨識可見光照射出的圖案,隨後研究人員紅外光代替了可見光。結果發現注入奈米粒子的老鼠依然能找到逃生平台,而普通的老鼠則屢屢碰壁。
在對老鼠的實驗中,研究人員發現這種奈米粒子帶來的夜視效果可以持續 10 周,且沒有造成任何明顯的不良反應,理論上這種奈米材料對人同樣有效,但如果要應用到人體還要考慮更多因素。不過先不論人類是否真的需要夜視的功能,就算真的想要做這個實驗,也需要先透過理念和倫理的審核,才能進行。
下一步研究團隊打算在狗身上進行類似的實驗,要真正用於人眼上可能還需要更漫長的時間。但「裸眼夜視鏡」一旦實現,對於軍事領域上具有很大的意義,這意味著士兵不需要攜帶笨重的夜視鏡,而人眼也不需要擔心電量不足,軍方則可以節省一大筆成本。
同時還可以透過調整奈米粒子的成分,讓人眼具備不同的增強功能,比如讓海關人員憑藉裸眼就能辨識放射性物質,或者用於眼部疾病的治療,為色盲症患者提供幫助。
這種將「體外穿戴」的設備變成更便捷的「體內植入」的技術,過去是一小群生物駭客的愛好,但在未來,這或許是技術改變人類的一個重要方式。
- 本文授權轉載自:ifanr
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