Txinako Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko (USTC) XUE Tian eta MA Yuqian irakasleek zuzendutako ikerketa-talde batek, hainbat ikerketa-talderekin lankidetzan, gizakien infragorri hurbileko (NIR) espazio-tenporal kolore-ikusmena ahalbidetu du goranzko bihurketa-lenteen (UCL) bidez. Ikerketa Cell aldizkarian argitaratu zen sarean 2025eko maiatzaren 22an (EST), eta prentsa-ohar batean agertu zen.Zelula Prentsa.
Naturan, uhin elektromagnetikoak uhin-luzera sorta zabala hartzen dute, baina giza begiak argi ikusgai izeneko zati estu bat baino ezin du hauteman, eta horrek espektroaren mutur gorriaren haratago dagoen NIR argia ikusezin bihurtzen du guretzat.
1. irudia. Uhin elektromagnetikoak eta argi ikusgaiaren espektroa (XUE irakaslearen taldearen irudia)
2019an, XUE Tian irakasleak, MA Yuqianek eta HAN Gangek zuzendutako talde batek aurrerapen bat lortu zuen animalien erretinetan goranzko bihurketa nanomaterialak injektatuz, ugaztunengan inoizko lehen begi hutsez NIR irudien ikusmen gaitasuna ahalbidetuz. Hala ere, gizakietan beira barneko injekzioaren aplikazio mugatua dela eta, teknologia honen erronka nagusia gizakiek NIR argiaren pertzepzioa modu ez-inbaditzaileen bidez ahalbidetzea da.
Polimero konpositez egindako kontaktu-lente bigun eta gardenak irtenbide eramangarri bat eskaintzen dute, baina UCLak garatzeak bi erronka nagusi ditu: goi-bihurketa gaitasun eraginkorra lortzea, eta horrek goi-bihurketa nanopartikula (UCNP) dopaketa handia eskatzen du, eta gardentasun handia mantentzea. Hala ere, nanopartikulak polimeroetan sartzeak haien propietate optikoak aldatzen ditu, eta horrek zaildu egiten du kontzentrazio handia eta argitasun optikoarekiko oreka lortzea.
UCNPen gainazalaren aldaketaren eta errefrakzio-indizearekin bat datozen material polimerikoen baheketaren bidez, ikertzaileek % 7-9ko UCNP integrazioa lortu zuten UCLak garatu zituzten, ikusgai dagoen espektroan % 90etik gorako gardentasuna mantenduz. Gainera, UCLek errendimendu optiko, hidrofilismo eta biobateragarritasun egokia erakutsi zuten, eta emaitza esperimentalek erakutsi zuten bai saguen ereduek bai gizakien erabiltzaileek ez zutela soilik NIR argia detektatu ahal izan, baita haren maiztasun tenporalak bereizi ere.
Are ikusgarriagoa dena, ikerketa-taldeak UCLekin integratutako betaurreko eramangarrien sistema bat eta irudi optiko optimizatuak diseinatu zituen, ohiko UCLek erabiltzaileei NIR irudien pertzepzio zakarra soilik ematen dieten muga gainditzeko. Aurrerapen honek erabiltzaileei NIR irudiak argi ikusgaiaren ikusmenaren pareko bereizmen espazialarekin hautematea ahalbidetzen die, NIR eredu konplexuak zehatzago ezagutzeko aukera emanez.
Ingurune naturaletan NIR argi multiespektralaren presentzia zabalari aurre egiteko, ikertzaileek UCNP tradizionalak UCNP trikromatikoekin ordezkatu zituzten hiru konbertsioko kontaktu-lenteak (tUCL) garatzeko, erabiltzaileei hiru NIR uhin-luzera bereizteko eta NIR kolore-espektro zabalagoa hautemateko aukera emanez. Kolore-, denbora- eta espazio-informazioa integratuz, tUCLek NIR bidez kodetutako datu multidimentsionalak zehatz-mehatz ezagutzeko aukera eman zuten, espektro-hautakortasun hobetua eta interferentziaren aurkako gaitasunak eskainiz.
2. irudia. Hainbat ereduren kolore-itxura (islapen-espektro desberdineko ispilu islatzaile simulatuak) argi ikusgai eta NIR argipean, tUCLekin integratutako betaurreko eramangarrien sistemaren bidez ikusita. (XUE irakaslearen taldearen irudia)
3. irudia. UCLek gizakiok NIR argiaren pertzepzioa ahalbidetzen dute dimentsio tenporal, espazial eta kromatikoetan. (XUE irakaslearen taldearen irudia)
Ikerketa honek, UCLen bidez gizakietan NIR ikusmenerako eramangarri den irtenbide bat erakutsi zuenak, NIR kolore-ikusmenaren kontzeptuaren froga eman zuen eta aplikazio itxaropentsuak ireki zituen segurtasunean, faltsutzearen aurkako borrokan eta kolore-ikusmenaren gabezien tratamenduan.
Paperaren esteka:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.019
(XU Yehong, SHEN Xinyi-k idatzia, ZHAO Zheqian-ek editatua)
Argitaratze data: 2025eko ekainak 7