Într-o zi am putea avea ochelari de zi cu zi cu vedere pe timp de noapte, datorită unui material ultra-subțire care poate capta lumina infraroșu și vizibilă în același timp.
Într-un nou studiu publicat pe 23 mai în Materiale avansatecercetătorii din Australia au descoperit că prin utilizarea „tehnologiei de conversie ascendentă bazată pe metasuprafață”, puteți crea un efect de vedere pe timp de noapte fără a fi nevoie de componente voluminoase de procesare a luminii și de răcire criogenică.
„Aceste rezultate promit oportunități semnificative pentru industriile de supraveghere, navigație autonomă și imagistică biologică, printre altele”, a spus investigatorul șef. Dragomir Neshev de la Centrul de Excelență al Consiliului de Cercetare Australian pentru Sisteme Transformative Meta-Optice (TMOS) a spus într-un afirmație. „Scăderea cerințelor de dimensiune, greutate și putere ale tehnologiei de vedere pe timp de noapte este un exemplu al modului în care meta-optica și munca pe care o face TMOS sunt cruciale pentru Industria 4.0 și pentru viitoarea miniaturizare extremă a tehnologiei”.
Ochelarii tradiționali de vedere pe timp de noapte funcționează prin lumina vizibilă sau fotonii infraroșii care trec printr-o lentilă într-un tub electronic de intensificare a imaginii constând dintr-un fotocatod și o placă cu microcanal. Fotocatodul transformă fotonii în electroni, iar acești electroni lovesc apoi placa microcanalului, care are milioane de găuri care le amplifică numărul. Electronii interacționează apoi cu un ecran acoperit cu fosfor și prezintă o strălucire verde, luminând scena pe care o vede purtătorul.
Cercetătorii au explicat că această configurație actuală prezintă provocări din cauza dimensiunilor sale mari pentru un dispozitiv montat pe cap, a zgomotului termic și a incapacității de a crește imaginile în infraroșu și vizibile.
Cu toate acestea, folosind o „metasuprafață rezonantă cu niobat de litiu ultracompactă, de înaltă calitate” – un dispozitiv fotonic foarte subțire care poate modula comportamentul undelor electromagnetice – cercetătorii au mărit energia fotonilor infraroșii, crescându-le frecvența astfel încât pentru a-și aduce lungimile de undă în spectrul vizual.
Să fie lumină vizibilă
Deoarece fotonii infraroșii trec doar printr-o singură metasuprafață rezonantă și apoi sunt amestecați cu a fascicul pompei — o sursă de lumină utilizată pentru a amplifica nivelurile de energie — poate fi asigurată vederea pe timp de noapte fără a fi nevoie de a converti fotonii în electroni. Acest lucru ocolește apoi nevoia de mai multe componente optice și de răcire grele pentru a reduce zgomotul termic; conversia ascendentă de la IR la lumină vizibilă prin metasuprafață are loc la temperatura camerei.
Mai mult, această conversie ascendentă poate capta atât lumina vizibilă, cât și cea nevizibilă într-o singură imagine, ceea ce sistemele standard de vedere pe timp de noapte nu o pot, deoarece trebuie să afișeze imagini din fiecare spectru unul lângă altul. Acest lucru duce la imagini care nu sunt identice. Ca atare, cercetătorii au descoperit că abordarea lor oferă imagini directe și detectarea marginilor prin infraroșu simultan într-o singură vizualizare, îmbunătățind calitatea generală a unei imagini de vedere pe timp de noapte.
Această descoperire a deschis calea către sisteme de vedere pe timp de noapte mai mici, mai subțiri și mai eficiente pentru o varietate de aplicații, au spus oamenii de știință. Am putea vedea chiar și apariția ochelarilor de vedere pe timp de noapte sau a filtrelor care ar putea fi purtate peste ochelari pentru a ajuta oamenii să vadă noaptea. Utilizările pot varia de la a ajuta la ținerea evidenței unui câine în timpul unei plimbări de seară până la a face conducerea pe timp de noapte mai sigură.