中国科学技术大学生命科学与医学部和合肥微尺度物质科学国家研究中心薛天 / 马玉乾团队，工程科学学院龚兴龙 / 王胜团队，复旦大学化学系张凡团队，以及国际科研机构共同作为通讯自然界中存在包括可见光在内广泛波长范围的电磁波，然而能够被我们的眼睛所感知的可见光只占电磁波谱很小的一部分，人眼所见光谱范围的局限是由视网膜感光细胞中的感光蛋白固有的物理化学特性所决定。感光波谱缺陷会带来色盲等薛天 / 马玉乾研究团队和韩纲教授研究组 2019 年在 Cell 上发表研究论文，利用一种转换红外光成为可见光的上转换纳米材料，经特殊修饰后注射到动物视网膜中，首次实现了哺乳动物的裸眼近红外图像

　　▲电磁波和可见光波谱

　　高分子聚合材料制备的软性透明隐形眼镜被广泛应用于视力矫正，这为我们实现人类近红外为此，研究人员对上转换纳米颗粒进行表面修饰提高其在高分子聚合材料中均匀分散性，同时筛选出与 UCNPs 折射率匹配的高分子聚合材料，研究人员进一步验证了这种近红外光上转换隐形眼镜具有较好的力学性质、光学性能、亲水性和较高的生物相容性。佩戴 UCLs 的小鼠不仅获得感知近红外光的能力，还可以分辨不同时间频率和不同方位的近红外光信息。更重要的是，在仅利用 UCLs 进行近红外空间信息识别时，由于红外图像信息被 UCLs 转换为散射的可见光，导致人类志愿者仅能获得粗糙的近红外图像辨别能力。为了克服这一困难，除了时间和空间信息外，通过佩戴由 trichromatic UCNPs 制备成的三色上转换隐形眼镜，

　　▲各种图形通过 tUCLs 内置的可穿戴式框架眼镜系统在可见光和近红外光照射下的色彩显示

　　总体而言，这项研究通过研究团队指出，这项技术是原理验证性工作，仍有进一步优化空间，例如目前的上转换效率还需要红外光源的辅助照射。另外上转换隐形眼镜如能实现发射光的定向输出，就可能不依赖于镜框光学系统直接实现隐形眼镜介导的精细近红外图形附论文链接：