У людей з'являться очі нічного бачення - наука не перестає дивувати

У майбутньому ми зможемо мати повсякденні окуляри з функцією нічного бачення. Все це завдяки ультратонкому матеріалу, здатному одночасно вловлювати інфрачервоне та видиме світло. Їх використання може змінюватись від допомоги у стеженні за собакою під час вечірньої прогулянки до забезпечення безпеки водіння вночі.

У новому дослідженні, опублікованому 23 травня в журналі Advanced Materials, австралійські вчені виявили, що використання "метаповерхневої технології перетворення" дозволяє створити ефект нічного бачення без необхідності використання громіздких компонентів для обробки світла та кріогенного охолодження, пише LiveScience.

"Ці результати відкривають значні можливості для індустрій спостереження, автономної навігації та біологічної візуалізації", - заявив головний дослідник Драгомір Нешев (Dragomir Neshev) із Центру передового досвіду в галузі трансформаційних метаоптичних систем (TMOS) Австралійської дослідницької ради. "Зниження розміру, ваги та вимог до живлення технологій нічного бачення є прикладом того, як метаоптика та робота, яку виконує TMOS, мають вирішальне значення для Індустрії 4.0 та майбутньої екстремальної мініатюризації технологій".

Традиційні окуляри нічного бачення працюють за допомогою видимого світла або інфрачервоних фотонів, що проходять через лінзу в електронну трубку підсилювача зображення, що складається з фотокатода та мікроканальної пластини. Потім електрони взаємодіють з екраном, покритим фосфором, і виявляють зелене свічення, висвітлюючи сцену, яку дивиться користувач.

Але дослідники пояснили, що ця конфігурація створює проблеми через її великі розміри для пристрою, що кріпиться на голові, теплового шуму та неможливості доповнити інфрачервоне та видиме зображення. Однак, використовуючи "надкомпактну, високоякісну резонансну метаповерхню ніобату літію" - дуже тонкий фотонний пристрій, який може модулювати поведінку електромагнітних хвиль - вчены збільшили енергію інфрачервоних фотонів, підвищивши їхню частоту, щоб їх довжини хвиль стали потрапляти у видимий спектр.

А оскільки інфрачервоні фотони проходять тільки через одну резонансну метаповерхню і потім змішуються з променем, що накачує - джерелом світла, що використовується для посилення рівнів енергії - нічне бачення може бути забезпечене без необхідності перетворення фотонів в електрони. Це дозволить уникнути необхідності використання безлічі важких оптичних та охолоджуючих компонентів для зниження теплового шуму, адже перетворення ІЧ-випромінювання у видиме світло через метаповерхню відбувається при кімнатній температурі.

Крім того, це перетворення з підвищенням частоти може вловлювати як видиме, так і невидиме світло в одному зображенні. А цього не можуть зробити стандартні системи нічного бачення, оскільки вони повинні відображати зображення кожного спектра поруч і це призводить до неідентичних зображень. Таким чином, дослідники виявили, що їхній підхід забезпечує пряму візуалізацію та виявлення кордонів за допомогою інфрачервоного випромінювання одночасно в одному зображенні, покращуючи загальну якість зображення нічного бачення.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, щоб не пропустити важливих новин. Підписатися на канал у Viber можна тут.