Od lat trwają poszukiwania jak najlżejszych i jak najbardziej wydajnych materiałów, które pozwalałyby przekształcić niewidzialne dla człowieka promieniowanie podczerwone w światło widzialne. Dotychczas dostępne gogle termowizyjne są wciąż zbyt ciężkie i nieporęczne. Do niedawna za najbardziej obiecujący uchodził arsenek galu.

Teraz Laura Valencia Molina z Australian National University w Canberze wraz ze współpracownikami odkryła (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202402777), że folia wykonana z niobianu litu oraz dwutlenku krzemu ma dużo lepsze parametry. Dzięki nowemu materiałowi oraz ulepszonej konstrukcji udało się uzyskać 10 razy wyższą konwersję podczerwieni na światło widzialne w porównaniu z warstwą arsenku galu.

Jak wykazały eksperymenty, warstwa niobianu litu może przekształcać obrazy o wysokiej rozdzielczości ze światła podczerwonego o długości fali 1550 nanometrów na światło widzialne o długości fali 550 nanometrów (zielone).

W przypadku typowych gogli noktowizyjnych fotony światłą podczerwonego przechodząc przez soczewkę i urządzenie zwane fotokatodą wyzwalają naładowane ujemnie elektrony. Elektrony te wytwarzają następnie fotony światła widzialnego, przechodząc przez ekran pokryty luminoforem. Cały proces wymaga chłodzenia kriogenicznego, aby zapobiec zniekształceniu obrazu.

W przypadku folii z niobianu litu poddawana jest ona działaniu światła podczerwonego emitowanego przez obiekt, który jest jednocześnie oświetlony światłem lasera. Dochodzi do połączenia światła podczerwonego i laserowego; to drugie zwiększa częstotliwość tego pierwszego, przekształcając je w światło widzialne.

Zdaniem autorów badań w przyszłości warstwa niobianu litu i dwutlenku krzemu nałożona na zwykłe okulary mogłaby poprawić widzenie w nocy. Jako źródło światła laserowego można byłoby wykorzystać nanolasery umieszczone na warstwie niobianu litu. Być może wystarczyłoby nałożenie takiej warstwy na zwykle okulary. Dzięki małej masie sprzętu możliwe byłoby również wyposażenie nawet bardzo małych dronów w możliwość obserwacji w ciemności.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ bar/