중국과학기술대학교에 따르면 이 학교 생명과학및의학부의 설천, 마옥건 팀이 국내외 과학연구기구와 협력해 높은 투명성과 높은 전환능률을 가진 상향 전환 콘텍트렌즈(隐形眼镜)를 제작해냈다. 이로 하여 인간의 근적외선 시공간 색채이미지 시각능력을 실현하게 되였다. 관련 연구성과가 일전 국제학술지 《세포》에 발표됐다.

인간의 육안으로 감지할 수 있는 가시광선은 전자기파 도표의 작은 일부분 만을 차지한다. 앞서 연구팀과 협력자들은 근적외선을 가시광선으로 전환할 수 있는 상향 전환 나노립자를 동물의 망막에 주입해 처음으로 포유동물의 맨눈 근적외선 이미지 시각 능력을 실현했는데 그 연구결과를 2019년에 국제학술지 《세포》에 발표했다. 그러나 이 연구의 눈 속 주사는 인체 적용에 한계가 있으며 어떻게 비침입성 방법을 통해 근적외선 시각을 실현할 것인지가 이 기술의 실용화를 위한 관건적인 도전이였다.

고분자 중합소재로 제작된 연성 투명 콘텍트렌즈는 착용 가능한 해결방안을 제공한다. 이를 위해 연구원들은 상향 전환 나노립자의 표면을 수정해 고분자 중합 소재 속에서의 균일한 분산성을 높였으며 동시에 상향 전환 나노립자의 굴절률과 매칭되는 고분자 중합소재를 선별해 높은 혼합 비중과 높은 투명도의 근적외선 상향 전환 콘텍트렌즈를 제조해냈다.

실험 검증을 거쳐 이 콘텍트렌즈를 착용한 인간 지원자는 일정한 빛의 강도 범위의 근적외선 빛을 볼 수 있을 뿐만 아니라 근적외선의 시간부호 정보도 정확하게 식별할 수 있다. 또한 연구진은 근적외선 상향 전환 콘텍트렌즈가 내장된 착용식 구조의 안경 시스템을 개발해 인간 지원자들이 가시광선 시각과 동일한 공간 분별률의 근적외선 이미지 시각을 얻을 수 있게 하고 복잡한 근적외선 도형을 정확하게 식별할 수 있게 했다.

연구진은 삼색 직각교차 상향 전환 나노립자로 전통적인 상향 전환 나노립자를 대체해 삼색 상향 전환 콘텍트렌즈를 제조했다. 이를 통해 세가지 서로 다른 빛 도표의 근적외선을 적색, 록색, 청색 세가지 기본 색상의 가시광선으로 전환할 수 있다. 실험에 따르면 삼색 상향 전환 콘텍트렌즈를 착용함으로써 인간 지원자가 세가지 파장의 근적외선을 효과적으로 인식하고 여러가지 근적외선 색상을 감지할 수 있다.

연구원들은 이 기술이 의료, 정보 처리 및 시각보조 기술 령역에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있다고 표했다.

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