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纳米粒子使老鼠看到红外光——新技术有望在军事和安全等领域“大显身手”

2019-03-01 15:53:47 来源: 中国科技网 作者: 刘霞

中国科技网-科技日报北京3月1日电(记者刘霞)中美科学家2月28日在?#26029;?#32990;》杂志撰文指出,他们研制出了纳米颗粒,在老鼠眼中单次注射此颗粒可使老鼠在10周内,在白天看见红外光,且副作用很小。研究人?#21271;?#31034;,这一发现有望促进人类红外视觉技术的进步,在民用加密、安全和军事行动等领域找到用武之地。

人类和其他哺乳动物只能看到可见光(波长约为400-700纳米),但波长更长的红外光就在我们身边。人、动物和物体在发热时发出红外光,物体也能反射红外光。最新研究作者、中国科学技术大学的薛天说:“人类视觉可感知的可见光仅占电磁频谱的小部分。”

另一作者、马萨诸塞大学医学院的韩纲解释说:“当光线进入眼睛并撞击视网膜时,视杆和视锥(感光细胞)会吸收可见光中的光子,并向大脑发送相应的电信号,由于红外光波长太长而不能被感光细胞吸收,所以,我们无法察觉它们。”

在最新研究中,薛天和韩刚等制造出的纳米粒子可紧密地固定在老鼠的感光细胞上,充当微小的红外光传感器,当红外光照射到视网膜上时,纳米颗粒会捕获较长的红外波长并发出可见光范围内波长较短的光,视杆、视锥会吸收这些光并向大脑发送正常信号,就像可见光照射到视网膜上一样。

研究表明,这些纳米粒子能吸收波长约980纳米的红外光,并将其转换为峰值为535纳米的光。此外,一系列迷宫任务表明,老鼠在日光条件下可同时看到红外光和可见光。

只有极少数老鼠出现了角膜浑浊等注射副作用,但不到一周消失。研究人员称,这可能仅由注射过程引起。而且,接受视网膜下注射也无损老鼠的视网膜结构。

研究人?#21271;?#31034;,这项技术有望在?#25628;?#20013;发挥作用,不仅可让人产生超级视觉,还可用于人类红色视觉缺陷的治疗。此外,这些生物纳米颗粒也能在民用加密、安全和军事行动等领域“大显身手”。

他们计划微调纳米粒子的发射光谱以更好地?#35270;θ搜邸?#20182;们认为,未来,新型有机纳米粒子应可以产生更明亮的红外视觉,进一步完善此项技术。

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