Há um mundo inteiro que nossos olhos perdem, escondido nas faixas de comprimentos de onda de luz que os olhos humanos não podem ver. Mas as câmeras infravermelhas podem captar a luz secreta emitida durante a fotossíntese das plantas, à medida que estrelas frias queimam e as baterias esquentam. Eles podem ver através da fumaça, neblina e plástico.

Mas as câmeras infravermelhas são muito mais caras do que as de luz visível; a energia da luz infravermelha é menor do que a luz visível, tornando mais difícil capturar. Uma nova descoberta de cientistas da Universidade de Chicago, Contudo, pode um dia levar a câmeras infravermelhas muito mais econômicas - o que, por sua vez, pode permitir câmeras infravermelhas para produtos eletrônicos comuns, como telefones, bem como sensores para ajudar os carros autônomos a ver seus arredores com mais precisão.

"Os métodos tradicionais de fazer câmeras infravermelhas são muito caros, tanto em materiais quanto em tempo, mas este método é muito mais rápido e oferece excelente desempenho, "disse o pesquisador de pós-doutorado Xin Tang, o primeiro autor de um estudo publicado em 25 de fevereiro em Nature Photonics .

"É por isso que estamos tão entusiasmados com o potencial impacto comercial, "disse o co-autor Philippe Guyot-Sionnest, professor de física e química.

As câmeras infravermelhas de hoje são feitas estabelecendo sucessivamente várias camadas de semicondutores - um processo complicado e sujeito a erros que as torna caras demais para serem utilizadas na maioria dos produtos eletrônicos de consumo.

Em vez disso, o laboratório de Guyot-Sionnest voltou-se para os pontos quânticos - pequenas nanopartículas com apenas alguns nanômetros de tamanho. (Um nanômetro é o quanto suas unhas crescem por segundo.) Nessa escala, eles têm propriedades estranhas que mudam dependendo de seu tamanho, que os cientistas podem controlar ajustando a partícula ao tamanho certo. Nesse caso, os pontos quânticos podem ser ajustados para captar comprimentos de onda de luz infravermelha.

Esta 'sintonia' é importante para as câmeras, porque eles precisam captar diferentes partes do espectro infravermelho. "Coletar vários comprimentos de onda no infravermelho fornece mais informações espectrais - é como adicionar cor a uma TV em preto e branco, "Tang explicou." Ondas curtas fornecem informações texturais e de composição química; onda média dá temperatura. "

Eles ajustaram os pontos quânticos para que tivessem uma fórmula para detectar infravermelho de ondas curtas e outra para infravermelho de ondas médias. Em seguida, eles colocaram os dois juntos em cima de uma pastilha de silício.

A câmera resultante tem um desempenho extremamente bom e é muito mais fácil de produzir. "É um processo muito simples, "Tang disse." Você pega um béquer, injetar uma solução, injetar uma segunda solução, espere cinco a 10 minutos, e você tem uma nova solução que pode ser facilmente fabricada em um dispositivo funcional. "

Existem muitos usos potenciais para câmeras infravermelhas baratas, os cientistas disseram, incluindo veículos autônomos, que contam com sensores para fazer a varredura da estrada e arredores. O infravermelho pode detectar assinaturas de calor de seres vivos e ver através da névoa ou neblina, então os engenheiros de automóveis adorariam incluí-los, mas o custo é proibitivo.

Eles seriam úteis para os cientistas, também. "Se eu quisesse comprar um detector infravermelho para meu laboratório hoje, isso me custaria $ 25, 000 ou mais, "Guyot-Sionnest disse." Mas eles seriam muito úteis em muitas disciplinas. Por exemplo, proteínas emitem sinais no infravermelho, que um biólogo adoraria rastrear facilmente. "