Naukowcy z Australii i Europy opracowali przezroczystą powłokę, która umożliwia wyraźne widzenie w ciemnościach. Ta ultracienka warstwa zmienia zwykłe okulary w noktowizor.
Nowa technologia opracowana przez badaczy z Australian National University (ANU), University of New South Wales w Sydney oraz Nottingham Trent University z Wielkiej Brytanii umożliwia doskonałe widzenie w ciemności. Można powiedzieć, że to nic nowego, przecież od lat dostępne są noktowizory. Jednak nowy wynalazek, który ma postać cienkiej, przezroczystej powłoki, może zastąpić obecne nieporęczne i ciężkie gogle noktowizyjne i zmienić każde okulary w noktowizor.
Opis badań ukazał się na łamach pisma „Advanced Photonics” (DOI: 10.1117/1.AP.3.3.036002).
Noktowizor dla wszystkich
Możliwość widzenia w ciemności ma wiele zalet. Od prozaicznych, jak uchronienie przed nadepnięciem na klocek Lego, po bardziej poważne, jak zapewnienie większego bezpieczeństwa kierowcom poruszającym się nocą. Wynalazkiem tym z pewnością zainteresuje się też armia.
– Sprawiliśmy, że niewidzialne staje się widzialne – powiedział dr Rocio Camacho Morales, jedne z autorów badań. – Nasza technologia jest w stanie przekształcić światło podczerwone, zwykle niewidoczne dla ludzkiego oka, w obrazy, które ludzie mogą wyraźnie zobaczyć — nawet z dużej odległości. Stworzyliśmy bardzo cienką warstwę, składającą się z nanokryształów, setki razy cieńszych od ludzkiego włosa, którą można bezpośrednio nakładać na okulary i która działa jak filtr, umożliwiając widzenie w ciemności – dodał.
Jak podkreślają autorzy publikacji, opracowana przez nich technologia jest niezwykle lekka, tania i łatwa w masowej produkcji, dzięki czemu może być dostępna dla zwykłych zjadaczy chleba.
Manipulacja światłem
– Po raz pierwszy na świecie światło podczerwone zostało z powodzeniem przekształcone w widzialne obrazy na ultracienkim ekranie. To naprawdę ekscytujący rozwój i wiemy, że na zawsze zmieni podejście do noktowizji – powiedział profesor Dragomir Neshev z ANU.
Tradycyjnie gogle noktowizyjne wykorzystują optoelektroniczne wzmocnienie obrazu, które wychwytuje niewielkie ilości światła podczerwonego odbitego od obiektów, wyświetlając je po przetworzeniu w dobrze znanym, upiornym zielonym kolorze.
Cieniutka powłoka mająca potencjał do zastąpienia noktowizorów została zbudowana z półprzewodnika, arsenku galu, który od dziesięcioleci jest używany w tranzystorach i ogniwach słonecznych. Nanokryształy arsenku galu ułożone w odpowiednią strukturę manipulują światłem, przekształcając światło podczerwone w fotony o wyższej energii, które możemy zobaczyć.
– Wcześniej wykazaliśmy potencjał pojedynczych nanokryształów, ale aby wykorzystać je w naszym codziennym życiu, musieliśmy pokonać ogromne wyzwania, przede wszystkim by uporządkować kryształy w odpowiedni sposób. Chociaż jest to pierwszy eksperyment sprawdzający słuszność koncepcji, aktywnie pracujemy nad dalszym rozwojem technologii – powiedział Mohsen Rahmani z Nottingham Trent University.
Zastosowania
Zdaniem naukowców rozwój ten zrewolucjonizuje technologię noktowizyjną i jej dostępność. Obecnie używane przez wojsko, policję i ochroniarzy ciężkie gogle noktowizyjne mogą powodować przewlekłe urazy szyi. Lekkie okulary będą łatwiejsze i bezpieczniejsze w użyciu. Autorzy wynalazku wskazują również, że technologia jest tania i łatwa do masowej produkcji. Dodatkowo ultracienka warstwa z arsenku galu, może być również wykorzystana do opracowania kompaktowych i elastycznych czujników podczerwieni. Co więcej, taka powłoka nie wymaga źródła zasilania i systemów chłodzenia, które są wykorzystywane w niektórych modelach obecnie stosowanych noktowizorów.
Morales przyznał, że osoba nosząca zwykłe okulary korekcyjne z nałożoną na szkła powłoką, w ciągu dnia nadal byłaby w stanie zobaczyć to, co jest zwykle widoczne gołym okiem. – Ponadto osoba nosząca okulary z powłoką dostanie dodatkowe informacje w podczerwieni – powiedział Morales.
Źródło: Australian National University, fot. Jamie Kidston/ Australian National University