Assim como algumas cobras usam infravermelho para "ver" à noite, Pesquisadores da University of Central Florida estão trabalhando para criar uma visão semelhante de víbora para melhorar a sensibilidade das câmeras de visão noturna.

A capacidade de melhorar as capacidades de visão noturna pode ter implicações na melhoria do que pode ser visto no espaço, em áreas de desastres químicos e biológicos, e no campo de batalha.

Um estudo detalhando o trabalho de visão noturna dos pesquisadores da UCF apareceu recentemente no jornal Nature Communications .

"Com o detector infravermelho que desenvolvemos, você pode extrair mais informações do objeto que está olhando no escuro, "disse Debashis Chanda, professor associado do NanoScience Technology Center da UCF e investigador principal do estudo.

"Dizer, você está olhando para alguém à noite com óculos de visão noturna. Você está olhando para a assinatura infravermelha dele, que está vindo por todo o seu corpo. Ele pode ter uma arma oculta que emite um comprimento de onda diferente de luz infravermelha, mas você não pode ver que, mesmo com um disponível atualmente, caro, câmera resfriada criogenicamente. "

O detector infravermelho desenvolvido por Chanda e sua equipe, Contudo, não precisa de nitrogênio líquido resfriando-o a -321 graus extremos para ser sensível o suficiente para detectar diferentes comprimentos de onda de luz infravermelha. Ele também opera muito mais rápido do que as câmeras de visão noturna existentes que não requerem resfriamento, mas são lentos para processar imagens.

Os humanos veem a luz no espectro eletromagnético que tem comprimentos de onda de cerca de 400 a 700 nanômetros, que é conhecido como espectro de luz visível.

Nesta pesquisa, Chanda e sua equipe estavam trabalhando com comprimentos de onda muito mais longos que se estendem por cerca de 16, 000 nanômetros.

Isso permite ao detector UCF discernir os diferentes comprimentos de onda no domínio infravermelho invisível. Ele faz isso selecionando diferentes objetos que emitem diferentes comprimentos de onda.

As câmeras de visão noturna atuais não conseguem isolar os objetos diferentes com base em seus comprimentos de onda infravermelhos distintos e, em vez disso, integram ou agrupam os comprimentos de onda de modo que o que podem ser vários objetos separados só sejam vistos como um através da lente infravermelha.

"Esta é uma das primeiras demonstrações de realmente sintonizar dinamicamente a resposta espectral do detector ou, em outras palavras, selecionando a 'cor' infravermelha que você deseja ver, "Chanda disse.

Com a nova tecnologia, "cores" infravermelhas adicionais podem ser atribuídas para representar itens que refletem diferentes comprimentos de onda de luz infravermelha, além das cores padrão de verde, laranja ou preto visto em visão noturna, Chanda disse.

Para astrônomos, isso significa o potencial para ter novos telescópios que veem informações que antes eram invisíveis no domínio infravermelho. Para áreas de desastres químicos e biológicos, ou mesmo monitorar a poluição, significa tirar uma foto para receber uma análise espectral dos gases presentes em uma área, como monóxido de carbono ou dióxido de carbono, com base em como a luz infravermelha reage com moléculas químicas.

O truque para desenvolver o novo altamente sensível, mas o detector infravermelho não resfriado estava transformando o nanomaterial grafeno bidimensional em um material que pode transportar uma corrente elétrica.

Os pesquisadores conseguiram isso projetando o material para ser assimétrico, de modo que a diferença de temperatura criada a partir da luz absorvida que atingiu as diferentes partes do material fez com que os elétrons fluíssem de um lado para o outro, criando assim uma tensão.

O processo também foi verificado usando um modelo desenvolvido pelo co-autor do estudo Michael N. Leuenberger, um professor no Centro de Tecnologia de Nanociências da UCF com nomeações conjuntas no Departamento de Física e na Faculdade de Óptica e Fotônica.

A capacidade do detector de capturar uma imagem foi testada um pixel de cada vez.

O dispositivo não está disponível comercialmente, mas poderia um dia ser integrado a câmeras e telescópios.