Тепловизоры могут получить цветное зрение: Китай показал новую технологию
Зеленое изображение в тепловизорах и других приборах ночного видения может уйти в прошлое. Китайские исследователи разработали систему, превращающую инфракрасное излучение в полноцветное изображение.
Об этом информирует РБК-Украина со ссылкой на научное исследование, опубликованное в Science Advances.
Ученые объяснили: большинство актуальных приборов ночного видения переводят инфракрасный свет только в градации яркости одного цвета, обычно зеленого.
Однако глаз значительно лучше различает точные оттенки цвета, чем малейшие изменения яркости.
Чтобы решить эту проблему, китайские ученые соединили коллоидные квантовые точки с теллуридом ртути размером около 4 нанометров и специальный двухслойный светодиодный OLED-дисплей.
Особенности технологии
Квантовое ограничение: благодаря микроскопическому размеру квантовых точек инфракрасный свет с разной длиной волны возбуждает отдельные электронные переходы, а не просто создает единый сигнал.
Короткие волны и интенсивность: более короткие инфракрасные волны несут больше энергии и выбивают большее количество положительных зарядов, направляя их к дисплею.
Двухслойный излучатель : OLED-дисплей состоит из двух слоев - один излучает красный свет, а второй - голубой.
Между слоями дисплея установлен специальный энергетический барьер 0,82 электронвольта.
При слабом инфракрасном излучении работает только красный слой. Когда же поток зарядов растет, они одолевают барьер и попадают в голубой слой.
В результате цвета смешиваются, изменяя общий оттенок и яркость в зависимости от длины волны и температуры объекта.
По расчетам ученых такая система позволяет различать изменения мощности инфракрасного излучения примерно в 200 раз лучше, чем с обычными приборами.
Преобразователь инфракрасного излучения в полноцветное изображение применяется в виде (А) очков и (Б) фоторецепторов сетчатки нового поколения (схема: DOI: 10.1126/sciadv.aed0245 )
Первые очки и тестирование
Для демонстрации технологии ученые собрали прототип полупрозрачных очков весом всего 23 грамма с активной площадью обзора 3,57 квадратного сантиметра.
Очки позволяют одновременно видеть как обычный свет, так и наложенное цветное инфракрасное изображение.
Кроме проверки камерами, ученые испытали влияние превращенного света в биологическое зрение.
Инфракрасные импульсы через устройство успешно вызывали электрические реакции сетчатки и мозга у мышей и добровольцев-людей, в то время как сами по себе инфракрасные лучи без конвертера никакой реакции не вызывали.
Несмотря на успех, технология все еще находится в стадии лабораторных исследований. Ученым еще предстоит решить вопрос автономного питания OLED-слоя, проверить безопасность контактов с теллуридом ртути и протестировать очки в реальных условиях.