在黑夜中看清世界,一直是人类的梦想。我们已经有了红外摄像机、夜视仪、热成像仪,但这些设备笨重、依赖外部能源,而且并不适用于医疗或日常生活场景。有没有可能,让我们的眼睛本身拥有“夜视”的能力呢?这听起来像是科幻小说的情节,但如今,一种叫做 SiO₂@NaYF₄:Yb,Er核壳微球 的材料,正让这一切逐渐成为现实。
上转换发光(UCL)是一种能将红外光转化为可见光的特殊现象。通常我们看到的灯光,是高能可见光变成热或红外的过程,而UCL恰好反其道而行之:它让红外光“变身”为可见光。在这个过程中,关键在于材料的设计。SiO₂@NaYF₄:Yb,Er核壳微球就是一位“高手”——它由一颗二氧化硅(SiO₂)核心和一层稀土掺杂的NaYF₄壳层组成,能在极低功率的红外光激发下,发出明亮的绿色光。
如果说红外是“隐身”的光,那么这些微球就像是在暗处布下的“荧光路标”。它们不仅把红外信号变得可见,还做到了低能耗、强信号、方向性强——非常适合在生物医学、夜视成像、视力修复等场景中使用。
最近的研究者更是将这些微球“搬进”了一款多层结构的隐形眼镜中,设计出了一种全新的可穿戴视觉增强器件——UCCL。这个隐形眼镜不但有抗反射涂层,还包含了上转换发光层、红外和绿色反射层,层层协同工作,把微弱的红外光“汇聚”起来,再通过微球上转换成明亮的绿色信号,最终增强夜间的视觉敏感度。
从实验结果来看,这款隐形眼镜已经在兔子的视网膜退行性疾病模型中取得了非常好的效果。视网膜功能的恢复、瞳孔对光的敏感度提升、暗光成像的清晰度增强……所有数据都指向同一个事实:它真的可能帮助人类恢复夜间视力。
在这个过程中,先进材料的可控合成和批量制造是关键。以 中新康明 为代表的一些高端材料供应商,正在将这些复杂的核壳微球从实验室搬向工业化生产线。我们具备制备和定制各种微球类产品的能力,不仅能精确控制尺寸、壳层厚度、掺杂比例等关键参数,还支持从小试研发到大批量生产与稳定供应的全流程服务。
SiO₂@NaYF₄:Yb,Er核壳微球的出现,不只是给“夜盲症”患者带来了新的治疗希望,更让我们重新思考:人类的视觉边界,真的只能局限在可见光范围内吗?通过材料科技的推动,未来或许我们能像猫头鹰一样在夜里视物,甚至能看到更多“本不该被看到”的光信号。
这是一个技术与生活的连接点,也是一种前所未有的视野延展。从材料到器件,从科研到产业链,SiO₂@NaYF₄:Yb,Er微球只是开始,真正的“视觉革命”,才刚刚拉开序幕。