燈與光的“變身術(shù)”

從彩虹、極光到電燈、激光、X 射線，“光”在生活中無(wú)處不在，照射萬(wàn)物。

跟隨新聞?dòng)浾咝】猃垼黄鹑ス鈱W(xué)科技前沿看看吧！

植物也能發(fā)光

一支研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，將特殊的納米顆粒嵌入羅勒、豆瓣菜等植物的葉片中，再用LED 燈照射10 秒鐘，就能讓植物持續(xù)發(fā)光約一小時(shí)。這種納米顆粒相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)存光的容器，它進(jìn)入植物體內(nèi)后，能吸收可見光或紫外光，再以磷光的形式將光慢慢釋放出來(lái)。這樣做不會(huì)影響植物的正常功能，而且納米顆粒也能被重復(fù)利用。也許未來(lái)我們有望將活體植物作為基礎(chǔ)照明設(shè)施，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

光學(xué)耳蝸問(wèn)世

人工耳蝸可以幫助聽障患者聽見聲音，其原理一般是通過(guò)電極發(fā)送電信號(hào)來(lái)刺激聽覺(jué)神經(jīng)，從而讓患者產(chǎn)生聽覺(jué)。

但電刺激往往會(huì)波及大片神經(jīng)，出現(xiàn)效果不佳的問(wèn)題。最近，科學(xué)家發(fā)明了一種光學(xué)耳蝸，它用光刺激取代電刺激，能向聽覺(jué)神經(jīng)發(fā)送更精準(zhǔn)的信號(hào)。當(dāng)這種光學(xué)耳蝸被植入失聰?shù)拇笫蠛蜕呈篌w內(nèi)后，鼠類在數(shù)周內(nèi)就成功恢復(fù)了部分聽力，這讓科學(xué)家看到了進(jìn)一步開展臨床研究的希望。

夜間人造光影響人體血糖代謝

最新研究發(fā)現(xiàn)，光會(huì)抑制人體的血糖代謝能力，人在夜間過(guò)多暴露在人造光下會(huì)顯著增加患糖尿病、肥胖癥等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光通過(guò)視網(wǎng)膜、大腦和棕色脂肪組織來(lái)影響人體血糖代謝的生理過(guò)程。人體原本會(huì)根據(jù)環(huán)境中的晝夜光線變化來(lái)控制體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝平衡，但夜間過(guò)多的人造光會(huì)打亂這種平衡，容易造成人體代謝紊亂。因此，我們需要多關(guān)注光環(huán)境對(duì)健康的影響，重視夜間光污染問(wèn)題。

利用光能的深海微生物

在漆黑無(wú)邊的深海中，許多生物都會(huì)發(fā)光。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一些深海微生物會(huì)巧妙地將這些光能利用起來(lái)。比如，一種住在深海熱液口（一種特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)）的細(xì)菌會(huì)在細(xì)胞表面形成大量礦物質(zhì)，用它們來(lái)吸收熱液口發(fā)出的光，然后將光轉(zhuǎn)化成生命所需的能量。再比如，深海中有較多生物會(huì)發(fā)出藍(lán)色光，有種聰明的細(xì)菌便進(jìn)化出藍(lán)色光感受器，以便充分利用這些光能，更好地適應(yīng)能量稀缺的深海環(huán)境。

黑夜中的微光夜視儀

有了微光夜視儀，即便在黑夜，我們也能借助月光、星光、大氣輝光等微弱的自然光將周圍的環(huán)境看清楚，完成夜間的巡邏、救援、登山、探險(xiǎn)等活動(dòng)。這種夜間成像技術(shù)還被用到了遙感衛(wèi)星上。當(dāng)微光通過(guò)鏡頭進(jìn)入夜視儀后，會(huì)被轉(zhuǎn)換成電子。電子在電場(chǎng)的作用下，在儀器中碰撞產(chǎn)生更多電子，原本微弱的信號(hào)就會(huì)被大幅增強(qiáng)。最后，電子到達(dá)熒光屏，被轉(zhuǎn)換成可見光，我們就看到了清晰的圖像。和紅外夜間成像技術(shù)相比，微光夜視儀的適用范圍更廣，圖像也更容易辨識(shí)。

會(huì)指路的燈泡

只要在LED 燈泡上安裝一個(gè)特殊芯片，就能用它進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這就是可見光無(wú)線通信技術(shù)。燈泡為什么能傳輸信息呢？這是因?yàn)長(zhǎng)ED 燈能發(fā)出人眼無(wú)法感受到的高頻閃爍的光，不同的閃爍光線經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理等過(guò)程后，就能變成可接收的信號(hào)。只要手機(jī)能接收到可見光，無(wú)線通信技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)甚至更高精度的定位，為人們?cè)跈C(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、商場(chǎng)等室內(nèi)環(huán)境中指路。

擁有無(wú)限可能的激光技術(shù)

激光是一種非天然存在的光，它是人類利用科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)的光子束。它能朝同一個(gè)方向集中照射，不易擴(kuò)散，亮度極高，而且顏色單純。由于能量高度集中，激光很容易在所照射的某個(gè)點(diǎn)上產(chǎn)生高壓和高溫，所以它被應(yīng)用到了生活的方方面面。

激光治療

可用于近視矯正、蛀牙修復(fù)、外科手術(shù)等。激光手術(shù)切口小，因此對(duì)身體的傷害較小。

激光加工

激光對(duì)各種材料進(jìn)行打孔、焊接、切割、光刻等處理，具有精度高、無(wú)接觸、省能量等優(yōu)勢(shì)，幾乎可以覆蓋航空、醫(yī)療器械、汽車、鐵路、石油化工等各個(gè)領(lǐng)域。

全息攝影

采用激光進(jìn)行全息攝影，可將物體的全部信息記錄在底片上，呈現(xiàn)物體立體完整的三維圖像。該技術(shù)可用于藝術(shù)品修復(fù)以及商品、信用卡防偽等。