(Phys.org) - Com o objetivo de atender à necessidade militar estratégica de precisão, imagem de alta resolução, um engenheiro elétrico e de computação da Universidade de Wisconsin-Madison que trabalha com o Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea dos EUA e o Departamento de Defesa dos EUA tem um objetivo simples:tornar a visão noturna mais precisa e fácil para soldados e pilotos usarem.

Por meio de algumas descobertas importantes em semicondutores flexíveis, O professor de engenharia elétrica e de computação Zhenqiang "Jack" Ma criou duas tecnologias de imagem que têm aplicações potenciais além do campo de batalha do século XXI.

Com $ 750, 000 em apoio do Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea (AFOSR), Ma desenvolveu óculos de visão noturna curvos usando nanomembranas de germânio.

A criação de óculos de visão noturna com superfície curva permite um campo de visão mais amplo para os pilotos, mas requer materiais altamente fotossensíveis com flexibilidade mecânica - o silício usado em sensores de imagem convencionais não o corta.

Em vez de, O projeto de Ma emprega nanomembranas flexíveis de germânio:um semicondutor flexível transferível que até agora era muito desafiador para usar em imagens devido a uma alta corrente escura, a corrente elétrica de fundo que flui através de materiais fotossensíveis, mesmo quando eles não são expostos à luz.

"Por causa de sua corrente escura mais elevada, a imagem costuma ser muito mais barulhenta em imageadores baseados em germânio, "diz Ma." Nós resolvemos esse problema. "

A tecnologia de redução de corrente escura de Ma também foi licenciada recentemente para a Intel.

Em outro projeto de imagem, o Departamento de Defesa dos EUA forneceu a Ma $ 750, 000 em apoio ao desenvolvimento de imageadores para vigilância militar que abrangem múltiplos espectros, combinando luz infravermelha e visível em uma única imagem.

"Eles estão interessados ​​em IR porque a luz visível pode ser bloqueada por nuvens, pó, fumaça, "diz Ma." IR pode passar, portanto, imagens visíveis e infravermelhas simultâneas permitem que eles vejam tudo. "

O silício barato torna a produção de imagens de luz visível uma tarefa simples, mas o IR depende de materiais incompatíveis com o silício.

A abordagem atual envolve um sensor para imagens IR e um sensor para luz visível, combinando as duas imagens no pós-processamento, que requer maior poder de computação e complexidade de hardware. Em vez de, Ma empregará uma nanomembrana semicondutora heterogênea, empilhar os dois materiais incompatíveis em cada pixel do novo gerador de imagens para criar camadas de infravermelho e imagens visíveis uma sobre a outra em uma única imagem.

O resultado serão imagens que podem alternar perfeitamente entre IR e imagens visíveis, permitindo que a imagem seja mais rica e mais rapidamente utilizada para a tomada de decisões estratégicas.

"Eles estão procurando a maior resolução possível, "diz Ma." Algo que pode tirar uma foto com tudo dentro. "