人眼改造成夜视仪 裸眼就能看清黑暗中的物体

人眼改造成夜视仪 裸眼就能看清黑暗中的物体
2019年11月05日 06:58 爱范儿

  在最近上映的电影《终结者:黑暗命运》中,负责回到过去守护救世主的不再是像 T800 这样的机器人,而是由人类改造而成的超级战士格蕾丝,她的眼睛虽然不是机器构造 ,但同样具备各种智能分析功能。

▲ 图片来自:《终结者:黑暗命运》▲ 图片来自:《终结者:黑暗命运》

  这说不定这就是人类的未来,现实中科学家正在尝试将一种纳米粒子注入眼睛,从而让人眼具备夜视仪的功能,通过裸眼就能看到黑暗中的物体。

  据美国 《星条旗报》(Stars and Stripes)的报道,这项技术由中美两国的科学家共同研发,并且在已经在小鼠身上成功实验,未来有望让士兵们摆脱笨重的夜视仪。

▲图片来自:Wikipedia▲图片来自:Wikipedia

  夜视仪很多人都不陌生,目前主要有三种类型:主动式红外夜视仪、微光夜视仪和热成像夜视仪。其中主动式红外夜视仪诞生最早,是德国在二战时期的发明,原理是向外发射红外光束,并将目标反射的红外图像转换成为可见光图像。

  但这种夜视仪也有一个重大缺陷,那就是容易被敌人的红外线探测仪发现。这次科学家注入人眼的纳米粒子与主动式红外夜视仪类似,都可以将红外线转换为可见光,但这种纳米粒子能和眼睛的感光细胞结合,无需向外发射红外线。

▲图片来自:campussafetymagazine▲图片来自:campussafetymagazine

  对于人类和哺乳动物来说,肉眼能够看到的主要是波长在 400-700 纳米的光线,而红外线波长不在这个范围内,人眼通常是看不到,那科学家究竟是如何实现裸眼感知红外光的的呢?

  根据美国化学学会(ACS)的介绍,这需要通过一种微创手术实现。马萨诸塞州大学医学院的研究人员将一种纳米例子注射到小鼠的视网膜中,通过靶向与视网膜内的感光体结合,从而让小鼠具备感知红外光的能力。

▲  图片来自:electrochem.org▲  图片来自:electrochem.org

  但小鼠不会说话,为了证实植入纳米粒子的小鼠可以裸眼感知红外光。研究人员进行了一系列的实验,其中一项实验是将小鼠放入一个 Y 形的水箱中,在到达分叉路口时小鼠需要作出选择,两个路口只有一个具有可逃生的平台,而这个平台会用可见光照射的图案作为标记。

  小鼠们先被训练识别可见光照射出的图案,随后研究人员红外光代替了可见光。结果发现注入纳米粒子的小鼠依然能找到逃生平台,而普通的小鼠则屡屡碰壁。

▲ 图片来自:Futurism▲ 图片来自:Futurism

  在对小鼠的实验中,研究人员发现这种纳米粒子带来的夜视效果可以持续 10 周,且没有造成任何明显的不良反应,参与实验的中国科学技术大学鲍进教授表示,理论上这种纳米材料对人同样有效,但如果要应用到人体还要考虑更多因素。

  且不说,人类是否真的需要夜视的功能,就算真的想要做这个实验,也需要先通过理念和伦理的审核,才能进行。

  下一步研究团队打算在狗身上进行类似的实验,要真正用于人眼上可能还需要更漫长的时间。但‘裸眼夜视仪’一旦实现,对于军事领域上具有很大的意义,这意味着士兵不需要携带笨重的夜视仪,而人眼也不需要担心电量不足,军方则可以节省一大笔成本。

▲ 图片来自:Military Times▲ 图片来自:Military Times

  同时还可以通过调整纳米粒子的成分,让人眼具备不同的增强功能,比如让海关人员凭借裸眼就能识别放射性物质,或者用于眼部疾病的治疗,为色盲症患者提供帮助。

  这种将‘体外穿戴’的设备变成更便捷的‘体内植入’的技术,过去是一小群生物黑客的爱好,但在未来,这或许不仅仅是一种亚文化,而是技术改变人类的一个重要方式。

  题图来自:popularmechanics

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