Nanotecnologia

Uma lente de contato com visão infravermelha

Uma lente de contato com visão infravermelha
Com a amplificação dos sinais, a equipe essencialmente criou uma nova forma de detecção de luz. [Imagem: Chang-Hua Liu et al./Nature Nanotechnology]

Visão infravermelha

Um detector de luz capaz de detectar todo o espectro infravermelho e operar em temperatura ambiente promete colocar a tecnologia de visão termal em uma lente de contato.

"Nós podemos fazer todo o projeto superfino. Ele pode ser empilhado em uma lente de contato ou integrado em um telefone celular," garante o professor Zhaohui Zhong, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

A visão infravermelha - ou visão termal, ou visão noturna - é bem conhecida pelas imagens de pessoas e animais na escuridão, ou do calor exalado pelos edifícios.

Mas ela também ajuda os médicos a monitorar o fluxo de sangue, identificar substâncias químicas no ambiente e permite que historiadores de arte vejam desenhos escondidos sob camadas de tinta.

Ao contrário do espectro visível, que as câmeras convencionais capturam com um único chip, o imageamento infravermelho requer uma combinação de tecnologias para captar de uma só vez a radiação infravermelha nas suas porções próximo, médio e distante.

O mais problemático é que os sensores de infravermelho médio e infravermelho distante normalmente operam em temperaturas muito baixas.

Sensor de luz de grafeno

O grafeno consegue capturar todo o espectro infravermelho de uma só vez - mais do que isso, o grafeno captura simultaneamente a luz visível e ultravioleta.

Mas, até agora, não tinha sido viável usá-lo em dispositivos práticos porque o grafeno só absorve cerca de 2,3% da luz que o atinge, pouco demais para gerar um sinal elétrico detectável - lembre-se que o grafeno tem uma única camada de átomos, o que significa que ele gera uma quantidade muito pequena de elétrons.

Chang-Hua Liu superou esse obstáculo. Em vez de tentar medir diretamente os elétrons liberados quando a luz atinge o grafeno, ele amplificou o sinal medindo como as cargas elétricas induzidas pela luz no grafeno afetam uma outra corrente elétrica nas proximidades.

Com a amplificação, Liu liberou todo o potencial do grafeno na detecção de luz de amplo espectro.

"Nosso trabalho criou uma nova forma pioneira de detectar a luz," comemora o professor Zhong. "Nós prevemos que as pessoas poderão adotar esse mesmo mecanismo em outras plataformas e em outros materiais."

Segundo ele, o próximo passo da pesquisa é construir um protótipo da prometida lente de contato com visão noturna.

Bibliografia:

Graphene photodetectors with ultra-broadband and high responsivity at room temperature
Chang-Hua Liu, You-Chia Chang, Theodore B. Norris, Zhaohui Zhong
Nature Nanotechnology
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/NNANO.2014.31




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