Így működik a kígyók hőlátása
Bármely tárgy, amelynek a hőmérséklete meghaladja az abszolút nullát (-273 °C), elektromágneses sugárzást bocsát ki; az élőlények által kibocsátott hő infravörös tartományba esik. Az emberi szem ezt nem érzékeli, viszont bizonyos kígyófélék – például a Crotalinae alcsalád tagjai – olyan speciális szervvel rendelkeznek az orruk mellett, amellyel érzékelik az infravörös sugarakat. Ez a gödörszerv egy vékony membránt tartalmaz, amelyet a hullámok felmelegítenek. A membránban így hőkép keletkezik, amelyet az agy fel tud dolgozni.
A tudomány válasza: forradalmi IR-kamera
A Pekingi Műszaki Intézet kutatói ezt a biológiai mechanizmust másolták le. Egy 20 cm átmérőjű korongra többrétegű anyagot vittek fel, amelyeken áthaladva a hősugarak végül mindenki által látható, tiszta képpé alakulnak. Az első réteg „kolloid kvantumpontokat” tartalmaz – ezek parányi nanorészecskék, amelyek higany- és tellúratomokból állnak, és IR hatására elektromos töltést bocsátanak ki. Ezek a töltések áthaladnak zajcsökkentő rétegeken, majd a felkonvertáló OLED-réteg zöld fényt bocsát ki. Végül a látható fény a CMOS lapkához jut, amely képet alakít belőle.
Olcsó, nagy felbontás, minden időben
Ez az első rendszer, amely 1,1–5 mikrométer hullámhosszú IR-sugárzást képes 4K felbontásban, szobahőmérsékleten képpé alakítani. A felépítés miatt a gyenge IR jeleket is meg lehet őrizni zajosodás nélkül, ami más technikáknál csak drága, több millió forintos hűtéssel érhető el. A technológia 14-szeresére bővíti az emberi szem által érzékelt tartományt, így a köd, füst, sötétség sem akadály.
Okostelefonba is eljuthat
A kutatók szerint a tízmillió pixeles IR „hőlátás” olcsón megvalósítható lehet, így idővel beépülhet hétköznapi fogyasztói kamerákba és akár az okostelefonodba is – ehhez elegendő a ma is használatos CMOS lapkára felvinni az új rétegeket. Az új technológia így új távlatokat nyithat az ipari ellenőrzés, élelmiszerbiztonság, gázérzékelés, mezőgazdaság és az önvezető autók számára.
