Soczewki kontaktowe z podglądem termowizyjnym

Naukowcy z Uniwersytetu w Michigan wynaleźli czujnik termowizyjny, który oferuje kilka naprawdę niesamowitych właściwości.

Po pierwsze, nowy czujnik jest wrażliwy na pełen zakres fal podczerwonych. Po drugie, do działania nie wymaga dodatkowego systemu chłodzenia, wystarczy temperatura pokojowa. Po trzecie wreszcie, może być ekstremalnie cienki, dzięki czemu – jak twierdzi Zhaohui Zhong, profesor pomocniczy z katedry inżynierii elektrycznej i nauki komputerowej – będzie go można stosować w telefonach komórkowych i… szkłach kontaktowych.

W przeciwieństwie do pojedynczych czujników obsługujących widzialne pasmo światła, urządzenia do postrzegania w podczerwieni wymagają kombinacji kilku czujników do odbioru światła w bliskiej, średniej i dalekiej podczerwieni. Dwa ostatnie z wymienionych typów dodatkowo wymagają zazwyczaj systemów chłodzących o dużej wydajności.

Tymczasem grafen posiada między innymi tę ciekawą właściwość, że pozwala rejestrować pełne spectrum światła podczerwonego (plus światło widzialne i nadfiolet!). Problem polegał jednak na tym, że pojedyncza warstwa atomów węgla jest też w znacznym stopniu – mówiąc językiem kolokwialnym – przezroczysta, więc trudno było z jej pomocą wychwycić na tyle dużo światła podczerwonego, by przemienić je w odpowiedni sygnał elektryczny. A bardziej precyzyjnie – transmisja warstwy grafenu wynosi 97,7 procent, a zatem tylko 2,3 procent światła zostaje przez nią zaabsorbowane.

Aby poradzić sobie z tym problemem, naukowcy oraz studenci z Uniwersytetu w Michigan pracowali nad nowym sposobem generowania mocniejszego sygnału elektrycznego. Zbudowany przez nich czujnik składa się nie z jednej, ale dwóch warstw grafenu rozdzielonych warstwą izolującą. Światło padające na górną warstwę uwalnia z niej elektrony, które przenoszą się na warstwę dolną, pozostawiając naładowane dodatnio „dziury”. Mierząc zmiany pola elektrycznego czujnika badacze z amerykańskiego uniwersytetu byli w stanie zmierzyć natężenie światła padającego w danym miejscu na grafenowy czujnik.

Już w tym momencie skonstruowane przez nich urządzenie jest mniejsze niż paznokieć na palcu ręki i może być swobodnie „skalowane” w dół. Dlatego profesor Zhong widzi ich zastosowanie we wszelkiego rodzaju elektronice ubieralnej, smartfonach, a przede wszystkim w soczewkach kontaktowych nowej generacji. Jak twierdzi – „szkła kontaktowe wyposażone w tego typu czujniki rozszerzą nasz sposób postrzegania świata i zmienią sposób, w jaki działamy”.

W praktyce oznaczałoby to nie tylko możliwość „widzenia” w zupełnych ciemnościach, ale również chociażby rejestrowanie przepływu krwi u osób, na które patrzymy. Hmmm… czy my naprawdę chcemy postrzegać świat nie tylko w paśmie widzialnym, ale także w podczerwieni (a w przyszłości także w nadfiolecie)?

Zdjęcie dłoni postrzeganej za pośrednictwem termowizji pochodzi z serwisu Shutterstock.

Źródło: www.ns.umich.edu
Close

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.