p O primeiro detector de luz em temperatura ambiente que pode detectar todo o espectro infravermelho tem o potencial de colocar tecnologia de visão térmica em lentes de contato. p Ao contrário dos detectores de infravermelho médio e distante comparáveis ​​atualmente no mercado, o detector desenvolvido por pesquisadores de engenharia da Universidade de Michigan não precisa de equipamentos de resfriamento volumosos para funcionar.

p "Podemos tornar todo o design superfino, "disse Zhaohui Zhong, professor assistente de engenharia elétrica e ciência da computação. "Ele pode ser empilhado em uma lente de contato ou integrado a um telefone celular."

p A luz infravermelha começa em comprimentos de onda um pouco mais longos do que os da luz vermelha visível e se estende a comprimentos de onda de até um milímetro. A visão infravermelha pode ser mais conhecida por detectar pessoas e animais no escuro e vazamentos de calor nas casas, mas também pode ajudar os médicos a monitorar o fluxo sanguíneo, identificar produtos químicos no ambiente e permitir que historiadores de arte vejam os esboços de Paul Gauguin sob camadas de tinta.

p Ao contrário do espectro visível, que câmeras convencionais capturam com um único chip, a imagem infravermelha requer uma combinação de tecnologias para ver de perto, radiação infravermelha média e distante de uma só vez. Ainda mais desafiador, os sensores de infravermelho médio e infravermelho distante normalmente precisam estar em temperaturas muito baixas.

p Grafeno, uma única camada de átomos de carbono, podia sentir todo o espectro infravermelho - além da luz visível e ultravioleta. Mas até agora, não tem sido viável para detecção de infravermelho porque não consegue capturar luz suficiente para gerar um sinal elétrico detectável. Com espessura de um átomo, ele apenas absorve cerca de 2,3% da luz que o atinge. Se a luz não pode produzir um sinal elétrico, o grafeno não pode ser usado como sensor.

p "O desafio para a geração atual de detectores à base de grafeno é que sua sensibilidade é normalmente muito baixa, "Zhong disse." É cem a mil vezes menor do que um dispositivo comercial exigiria. "

p Para superar esse obstáculo, Zhong e Ted Norris, o professor Gerard A. Mourou de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, trabalhou com alunos de pós-graduação para projetar uma nova maneira de gerar o sinal elétrico. Em vez de tentar medir diretamente os elétrons que são liberados quando a luz atinge o grafeno, eles amplificaram o sinal observando como as cargas elétricas induzidas pela luz no grafeno afetam uma corrente próxima.

p "Nosso trabalho foi pioneiro em uma nova maneira de detectar luz, "Zhong disse." Prevemos que as pessoas serão capazes de adotar esse mesmo mecanismo em outras plataformas de materiais e dispositivos. "

p Para fazer o dispositivo, eles colocam uma camada de barreira isolante entre duas folhas de grafeno. A camada inferior tinha uma corrente passando por ela. Quando a luz atinge a camada superior, liberou elétrons, criando orifícios carregados positivamente. Então, os elétrons usaram um truque de mecânica quântica para passar pela barreira e entrar na camada inferior de grafeno.

p Os orifícios carregados positivamente, deixado para trás na camada superior, produziu um campo elétrico que afetou o fluxo de eletricidade através da camada inferior. Ao medir a mudança na corrente, a equipe conseguiu deduzir o brilho da luz incidindo sobre o grafeno. A nova abordagem permitiu que a sensibilidade de um dispositivo de grafeno à temperatura ambiente competisse com a dos detectores de infravermelho médio resfriados pela primeira vez.

p O dispositivo já é menor do que uma unha mindinho e é facilmente redimensionado. Zhong sugere matrizes delas como câmeras infravermelhas.

p "Se o integrarmos com uma lente de contato ou outros aparelhos eletrônicos vestíveis, expande sua visão, "Zhong disse." Ele fornece a você outra maneira de interagir com seu ambiente. "

p Embora a detecção de infravermelho de espectro total provavelmente encontre aplicação em tecnologias militares e científicas, a questão para o mercado geral de tecnologia pode ser em breve, "Queremos ver no infravermelho?"

p O dispositivo é descrito em um artigo intitulado "Fotodetectores de grafeno com banda ultra-larga e alta responsividade em temperatura ambiente, "que aparece online em Nature Nanotechnology .