Al igual que algunas serpientes usan infrarrojos para "ver" de noche, Los investigadores de la Universidad de Florida Central están trabajando para crear una visión de víbora similar para mejorar la sensibilidad de las cámaras de visión nocturna.

La capacidad de mejorar las capacidades de visión nocturna podría tener implicaciones para mejorar lo que se puede ver en el espacio. en áreas de desastres químicos y biológicos, y en el campo de batalla.

Un estudio que detalla el trabajo de visión nocturna de los investigadores de la UCF apareció recientemente en la revista. Comunicaciones de la naturaleza .

"Con el detector de infrarrojos que hemos desarrollado, puede extraer más información del objeto que está mirando en la oscuridad, "dijo Debashis Chanda, profesor asociado en el Centro de Tecnología de Nanociencia de la UCF e investigador principal del estudio.

"Decir, estás mirando a alguien por la noche a través de gafas de visión nocturna. Estás mirando su firma infrarroja que viene por todo su cuerpo. Puede tener un arma oculta que emite una longitud de onda diferente de luz infrarroja, pero no puedes ver que incluso con un disponible actualmente, costoso, cámara enfriada criogénicamente ".

El detector de infrarrojos desarrollado por Chanda y su equipo, sin embargo, no necesita nitrógeno líquido enfriándolo a un extremo de -321 grados para ser lo suficientemente sensible como para detectar diferentes longitudes de onda de luz infrarroja. También funciona mucho más rápido que las cámaras de visión nocturna existentes que no requieren refrigeración. pero son lentos para procesar imágenes.

Los seres humanos ven luz en el espectro electromagnético que tiene longitudes de onda que van desde aproximadamente 400 a 700 nanómetros de largo, que se conoce como el espectro de luz visible.

En esta investigación, Chanda y su equipo estaban trabajando con longitudes de onda mucho más largas que se extienden a aproximadamente 16, 000 nanómetros.

Eso permite al detector UCF discernir las diferentes longitudes de onda en el dominio del infrarrojo invisible. Lo hace seleccionando diferentes objetos que emiten diferentes longitudes de onda.

Las cámaras de visión nocturna actuales no pueden aislar los diferentes objetos en función de sus distintas longitudes de onda infrarrojas y, en cambio, integran o agrupan todas las longitudes de onda para que lo que pueden ser varios objetos separados solo se vean como uno a través de la lente infrarroja.

"Esta es una de las primeras demostraciones de un ajuste realmente dinámico de la respuesta espectral del detector o, en otras palabras, seleccionando el 'color' infrarrojo que desea ver, "Dijo Chanda.

Con la nueva tecnología, Se podrían asignar "colores" infrarrojos adicionales para representar elementos que reflejen diferentes longitudes de onda de luz infrarroja, además de los colores estándar de verde, naranja o negro visto en visión nocturna, Dijo Chanda.

Para los astrónomos, esto significa el potencial de tener nuevos telescopios que vean información que antes era invisible en el dominio infrarrojo. Para áreas de desastres químicos y biológicos, o incluso monitoreando la contaminación, significa tomar una foto para recibir un análisis espectral de los gases presentes en un área, como monóxido de carbono o dióxido de carbono, basado en cómo reacciona la luz infrarroja con las moléculas químicas.

El truco para desarrollar el nuevo altamente sensible, pero el detector de infrarrojos no refrigerado estaba modificando el grafeno de nanomaterial bidimensional para convertirlo en un material que puede transportar una corriente eléctrica.

Los investigadores lograron esto diseñando el material para que fuera asimétrico, de modo que la diferencia de temperatura creada por la luz absorbida que golpeaba las diferentes partes del material hiciera que los electrones fluyeran de un lado a otro. creando así un voltaje.

El proceso también se verificó utilizando un modelo desarrollado por el coautor del estudio Michael N. Leuenberger, profesor en el Centro de Tecnología de Nanociencia de la UCF con nombramientos conjuntos en el Departamento de Física y la Facultad de Óptica y Fotónica.

La capacidad del detector para capturar una imagen se probó un píxel a la vez.

El dispositivo no está disponible comercialmente, pero algún día podría integrarse en cámaras y telescopios.