眼睛注射奈米粒子、超薄水晶薄膜,人類永久夜視或近在咫尺?

擁有夜視能力是人類夢寐以求的目標之一,對於大部分朋友來說,黑夜意味著黑暗與恐懼,但現在科學家的最新發明,也許一掃黑暗的陰霾,人類擁有夜視能力可能就戴一副眼鏡那麼簡單!

眼睛注射奈米粒子、超薄水晶薄膜,人類永久夜視或近在咫尺?

澳大利亞國立大學 (ANU) 和諾丁漢特倫特大學組成的國際團隊開發了一種“水晶膜”,將它處理在普通眼鏡表面後就會變成一副擁有“夜視能力”的眼鏡!

夜視鏡是

夜視鏡早期都是軍用產品,不過近些年電子技術的進步,夜視鏡也變得平民化,幾千即可擁有一個湊合著用的夜視鏡,一般夜視鏡根據原理區分有兩種:

1、紅外夜視儀

2、微光夜視儀

紅外夜視儀的原理是利用感光範圍很寬的CCD或者專門對紅外波段敏感的CCD接收紅外線,再透過觀看螢幕瞭解前方的景物(早期是指主動發射紅外線配套的主動式紅外夜視儀)!

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只要高於絕對零度,物體就會發出這些“光線”,由於我們肉眼無法無法感知這個波段,因此夜間就是黑的,但有了感知紅外波段的CCD,夜間就會變得猶如負片一樣的怪異世界,也有玩單反的朋友將紅外濾鏡拆除,拍攝紅外大片或者拍攝深空!

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另一種則是微光夜視儀,夜間再黑也有光,不是遠處的燈光就是星光,所以地面和景物將這些光反射回來時,被微光夜視儀接收,然後成百上千倍的放大,就會形成可見景物!

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還有一種則是熱成像,這種純

動的紅外夜視裝置,這種裝置和紅外夜視儀原理其實差不多,但使用凝視成像以及對感光器件製冷,使得敏感度和清晰度都大大提高,因此它比紅外和微光夜視儀成像品質要好得多,但成本也更高,一般現在僅為軍用。

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當然千百塊就能買到的紅外夜視儀也就湊合著用吧,打個獵還是可以的,不過也存在解析度效果不如預期等狀況,各位買之前也得想好了!

“水晶膜”究竟是什麼東西,能讓普通眼鏡變夜視鏡?

夜視鏡其實不止這三種,但沒有一種是無源的,不是價格昂貴就是裝置笨重,即使是便攜能裝上頭盔也需要外接供電,無源的夜視儀,一般就是某寶上的大紅魔,這個看上去高大上的東西其實就是個騙子!

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這種大紅魔就是普通望遠鏡,加上一層金色鍍膜,而且它還不是增光(減少反射率,增加進光量的鍍膜),而僅僅是美觀裝飾的鍍膜,反而會增加反射率,減少進光量,再鍍幾層都可以拿來當“日珥鏡”看太陽了!

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不過“鍍一層膜”就變夜視鏡的玩意兒還真來了,據

澳大利亞國立大學 (ANU) 和諾丁漢特倫特大學的科學團隊表示,他們開發出一種“

超薄水晶膜

”,能將透過此膜的光線後,將紅外部分轉換成可見光,它不需要任何電源,直接將這種膜往眼鏡上一貼就成!

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澳大利亞國立大學物理學教授 Dragomir Neshev 表示,它的原理不同於任何一種夜視儀的原理,完全是純無源,不需要任何能量輸入即可獲得將紅外線轉換為可見光的能力,所以只要在普通眼鏡上貼上這種超薄水晶膜,眼鏡馬上就變成夜視儀!

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諾丁漢特倫特大學副教授 Mohsen Rahmani 博士稱,未來的護目鏡、房屋玻璃以及汽車擋風玻璃等使用這種技術,將會大幅減少對照明的需求,未來將為溫室氣體排放減少做出貢獻!

超薄水晶膜

”究竟是什麼技術,能將紅外線轉換為可見光?

原文中並沒有關於這種材料如何將紅外光轉換成可見光的原理說明,但我們試圖“強行解釋”一番,究竟怎麼樣的可能才能達到如此技能?

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首先要具

一種能“透光”的材料,比如玻璃就是透光的,矽就是“不透光”的,但矽對於紅外線就是透光的,所謂的透光在量子力學層面非常複雜,不過我們並不打算複雜了講,簡單了說透光就是一個:光子被吸收,電子能級躍遷,發射光子的過程!

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這個過程中就有就會有很多可能了,從理論上來看,電子吸收光子躍遷到高能級,然後跌落回原來的能級時會釋放出光子,但從能量守恆的情況下,應該會損失一些能量,那麼它再次發射的光子就會比原來的紅外線能級更低,也就是波長更長!

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因為紅外光比可見光波長更長,光子的能量也更低,所以正常狀態下是沒得玩了!除非上文所說的“超薄水晶膜”可以讓吸收多個紅外光子後,再發射一個能級更高的可見光子,假如有這樣的材料的話,也許還能實現將紅外轉換為可見光!

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但問題是它可能會將可見光轉換成紫外甚至X光,不過希望這種材料應該會有一個最佳轉換範圍,要不然這玩意兒實在太可怕了。

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但是有沒有呢?按澳大

利亞國立大學 (ANU) 和諾丁漢特倫特大學的科學團隊的說法,他們的材料應該就是這種原理工作的!

延伸閱讀:眼睛注射奈米粒子,將紅外光轉換為可見光

2019年8月份,馬薩諸塞大學醫學院材料科學及生物化學家發現一種含有稀土元素鉺和鐿的轉換奈米粒子(UCNPs)的特殊粒子溶液,能將紅外光轉換為高能綠光。

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據在老鼠的眼睛中注射後測試,它能看到在黑夜中無法在可見光波段看到的障礙物,從而得以逃走,另在後續十天的觀測中,沒有發現有對老鼠造成後遺症影響!

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不過就算真的沒影響也沒人敢用,這大白天不需要轉換咋辦?與其在眼內注射,倒不如給眼鏡貼膜,看起來澳大

利亞國立大學 (ANU) 和諾丁漢特倫特大學的科學團隊的研究還是靠譜一些。

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