У людей появятся глаза ночного видения - наука не перестает удивлять

В будущем мы сможем иметь повседневные очки с функцией ночного видения. Все это благодаря ультратонкому материалу, способному одновременно улавливать инфракрасный и видимый свет. Их использование может изменяться от помощи в наблюдении за собакой во время вечерней прогулки до обеспечения безопасности вождения ночью.

В новом исследовании, опубликованном 23 мая в журнале Advanced Materials, австралийские ученые обнаружили, что использование "метаповерхностной технологии преобразования" позволяет создать эффект ночного видения без необходимости использования громоздких компонентов для обработки света и криогенного охлаждения, пишет LiveScience.

"Эти результаты открывают значительные возможности для индустрии наблюдения, автономной навигации и биологической визуализации", - заявил главный исследователь Драгомир Нешев (Dragomir Neshev) из Центра передового опыта в области трансформационных метаоптических систем (TMOS) Австралийского исследовательского совета. "Снижение размера, веса и требований к питанию технологий ночного видения является примером того, как метаоптика и работа, выполняемая TMOS имеют решающее значение для Индустрии 4.0 и будущей экстремальной миниатюризации технологий".

Традиционные очки ночного видения работают с помощью видимого света или инфракрасных фотонов, проходящих через линзу в электронную трубку усилителя изображения, состоящего из фотокатода и микроканальной пластины. Затем электроны взаимодействуют с экраном, покрытым фосфором, и обнаруживают зеленую свечку, освещая сцену, на которую смотрит пользователь.

Но исследователи объяснили, что эта конфигурация создает проблемы из-за ее больших размеров для крепящегося на голове устройства теплового шума и невозможности дополнить инфракрасное и видимое изображение. Однако, используя "сверхкомпактную, высококачественную резонансную метаповерхность ниобата лития" - очень тонкое фотонное устройство, которое может модулировать поведение электромагнитных волн - учёные увеличили энергию инфракрасных фотонов, повысив их частоту, чтобы их длины волн стали попадать в видимый спектр.

А поскольку инфракрасные фотоны проходят только через одну резонансную метаповерхность и затем смешиваются с накачивающим лучом - источником света, используемого для усиления уровней энергии - ночное видение может быть обеспечено без необходимости превращения фотонов в электроны. Это позволит избежать необходимости использования множества тяжелых оптических и охлаждающих компонентов для снижения теплового шума, ведь превращение ИК-излучения в видимый свет через метаповерхность происходит при комнатной температуре.

Кроме того, это преобразование с повышением частоты может улавливать как видимый, так и невидимый свет в одном изображении. А этого не могут сделать стандартные системы ночного видения, поскольку они должны отображать изображения каждого спектра рядом и это приводит к неидентичным изображениям. Таким образом, исследователи обнаружили, что их подход обеспечивает прямую визуализацию и обнаружение границ с помощью инфракрасного излучения одновременно в одном изображении, улучшая общее качество ночного видения.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить важные новости. Подписаться на канал в Viber можно здесь.