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中国科学技术大学研究团队联合复旦大学及国际科研机构，成功制备出高透明、高转化效率的上转换隐形眼镜，使人类获得近红外时空色彩图像视觉能力。该技术未来在医疗、信息处理及视觉辅助技术领域具有广阔应用前景。

　　中国科学技术大学研究团队联合复旦大学及国际科研机构，成功制备出高透明、高转化效率的上转换隐形眼镜，这项创新技术使人类首次获得了近红外时空色彩图像视觉能力。相关研究成果于5月22日在线发表于权威期刊《细胞》。

　　自然界中，人类肉眼可见的光波范围极为有限。早期研究中，科研人员曾尝试将能将近红外光转换为可见光的上转换纳米颗粒注入动物视网膜，实现了哺乳动物裸眼近红外图像视觉的突破。然而，眼内注射方式在人体应用上存在局限。因此，探索非侵入性手段实现近红外视觉成为该技术实用化的关键。

　　高分子聚合材料制成的软性透明隐形眼镜为这一难题提供了佩戴式解决方案。但要实现高效上转换能力和良好光学性能，仍需克服两大难题。科研人员通过表面修饰提升上转换纳米颗粒在高分子材料中的分散性，并筛选出折射率匹配的高分子材料，最终成功制备出高掺杂且高度透明的近红外光上转换隐形眼镜。

　　实验显示，佩戴该隐形眼镜的小鼠能分辨不同时间频率和方位的近红外光信息。人类志愿者佩戴后，不仅可观测到一定光强范围的近红外光，还能准确识别其时间编码信息。

　　此外，科研人员还研发了一种内置近红外光上转换隐形眼镜的可穿戴框架眼镜系统，使人类志愿者能够获取与可见光视觉相同空间分辨率的近红外图像，精确识别复杂图形。

　　除时间和空间信息外，视觉感知还能在色彩维度上传递丰富信息。科研人员采用三色正交上转换纳米颗粒，成功制备出三色上转换隐形眼镜。实验证明，佩戴该眼镜的人类志愿者能有效识别三种波长的近红外光，感知多种色彩。这表明三色上转换隐形眼镜可赋予人类近红外色彩图像视觉能力。

　　科研人员指出，该技术仍有提升空间，如上转换效率需依赖红外光源辅助照射。若上转换隐形眼镜能实现发射光的定向输出，将不依赖于镜框光学系统，直接实现精细近红外图形视觉。这需视觉生理学、材料科学和光学的跨学科合作。未来，该技术在医疗、信息处理及视觉辅助技术领域将展现广阔应用前景。

（文章来源：中国科学报）