Dieses Material ist der Schlüssel

Die heutigen Nachtsichtgeräte sind groß, schwer und im Allgemeinen teuer. Diese Gründe reichten aus, um den Zugang zu dieser Technologie auf a zu beschränken Wählen Sie eine Benutzergruppe aus, wie das Militär. Sicherlich ist nicht jeder bereit, Hunderte von Euro auszugeben, um mit einem fast ein Kilogramm schweren Gerät auf dem Kopf im Dunkeln zu sehen. Was wäre nun, wenn herkömmliche Brillen Nachtsicht ermöglichen würden? Eine Gruppe von Wissenschaftlern in Australien glaubt, dass dies möglich sein könnte.

Mitglieder des Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS) haben Forschungsergebnisse in Advanced Materials veröffentlicht, in denen sie dieses Problem mit der sogenannten „nichtlinearen Infrarot-Upconversion-Technologie“ angehen. Mit anderen Worten: Sie entwickeln eine Nachtsichtlösung, die darauf abzielt, auf einer dünnen Folie oder Linsen mit einer sehr geringen Breite zu arbeiten. Wie Experten betonen, könnte die Miniaturisierung von Systemkomponenten zu einer breiten Akzeptanz dieser Lösungen führen.

Nachtsicht mit traditioneller Brille

Um besser zu verstehen, was TMOS uns bietet, ist es notwendig zu wissen, wie analoge Nachtsicht funktioniert. Hier finden wir ein komplexes System, bei dem eine Objektivlinse Photonen aus der Umgebung sammelt und sie durch eine Röhre leitet elektronischer Verstärker. Die Photonen passieren eine Photokathode, die sie in Elektronen umwandelt. Diese Elektronen passieren eine Phosphorplatte, werden wieder zu Photonen und erzeugen die Szene in Grün- und Schwarztönen.

Wenn wir einen Moment innehalten und darüber nachdenken, dass das oben erwähnte System über mindestens zwei Arten von Linsen verfügt, eine Fotokathode, einen Fotomultiplier und elektronische Systeme, kann es schwierig sein, sich eine so einfache Alternative wie ein Blatt vorzustellen. Wissenschaftler haben etwas Einfacheres im Sinn. Anstatt so viele Elemente zu verwenden, schlagen sie eine Metaoberfläche vor, die die Energie von Photonen erhöht und sie in Richtung des sichtbaren Lichtspektrums zieht, ohne dass eine Elektronenumwandlung erforderlich ist.

Wie wir sagen, gibt es in dieser Alternative ein Schlüsselmaterial. Früher haben wir mit Galliumarsenid-Oberflächen gearbeitet, jetzt setzen wir auf Lithiumniobat. Die Rede ist von einem Kristall, der bereits seit Jahrzehnten in Optik- und Photonik-Anwendungen eingesetzt wird, zum Beispiel: optische Modulatoren für Telekommunikationsnetze. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es im sichtbaren Bereich völlig transparent ist und dem Photonenstrahl eine weite Ausbreitung über seine Oberfläche ermöglicht.

Die Hauptautorin der Studie, Laura Valencia Molina, stellt fest, dass viele Menschen dachten, dass eine hocheffiziente Aufwärtskonvertierung von Infrarot in sichtbares Licht aufgrund von Informationsverlusten unmöglich sei. Die neuesten Erkenntnisse des Teams zeigen jedoch, dass diese Einschränkungen überwunden wurden. Mit der Zeit werden wir wissen, ob diese Technologie die Art und Weise, wie Nachtsichtgeräte hergestellt werden, verändern kann.

Bilder | TMOS | R.Louis Mac Foto | Lode Lagrainge

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