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Materiais Avançados

Visão noturna mais próxima de ser incorporada em óculos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2021

Visão noturna mais próxima de ser incorporada em óculos
Os óculos que a pesquisadora está usando são apenas para proteção contra os lasers, mas ela pretende construir um semelhante que lhe dê visão noturna.
[Imagem: Jamie Kidston/ANU]

Visão noturna

Pesquisadores australianos desenvolveram uma nova tecnologia que permite às pessoas ver claramente no escuro, o que pode revolucionar o campo da chamada visão noturna.

Como se trata de uma tecnologia de manipulação óptica incorporada em um revestimento fino e flexível, quando totalmente desenvolvido o sistema de visão noturna poderá ser incorporado até mesmo em óculos.

"Tornamos o invisível visível," disse a pesquisadora Rocio Morales. "Nossa tecnologia é capaz de transformar a luz infravermelha, normalmente invisível ao olho humano, e transformá-la em imagens que as pessoas podem ver claramente, mesmo à distância."

Os aparatos atuais de imageamento infravermelho exigem temperaturas muito baixas para funcionar bem. Com isto, eles se tornam volumosos e caros.

Em vez disso, a nova tecnologia manipula a luz sem eletrônica, por meios totalmente ópticos.

Conversão de infravermelho em visível

A técnica consiste em essencialmente alterar o comprimento de onda da luz, trazendo a luz infravermelha para a faixa da luz visível.

São três elementos básicos: O primeiro são cristais fotônicos, feitos do semicondutor arseneto de gálio, que já vem sendo utilizado para criar antenas de luz e diversas outras tecnologias fotônicas; a seguir, esses nanocristais são usados para criar elementos - as chamadas nanoantenas - de uma metassuperfície, uma versão plana dos materiais artificiais usados nos mantos de invisibilidade; finalmente, uma fonte de luz secundária fornece a energia necessária para produzir um fenômeno chamado conversão ascendente, que manipula os comprimentos de onda da luz.

"Nós demonstramos experimentalmente a conversão ascendente de comprimentos de onda infravermelhos de ondas curtas por meio do processo paramétrico coerente de geração por soma de frequências. Neste processo, uma imagem infravermelha de um alvo é misturada dentro da metassuperfície com um forte feixe de bombeamento, traduzindo a imagem do infravermelho para o visível em um dispositivo de imagem ultrafino em nanoescala," escreveu a equipe.

Visão noturna mais próxima de ser incorporada em óculos
Nanocristais montados em uma metassuperfície e energizados por uma fonte externa convertem a luz infravermelha em luz visível.
[Imagem: Rocio Camacho-Morales et al. - 10.1117/1.AP.3.3.036002]

Futuros desenvolvimentos

O dispositivo de conversão propriamente dito é ultrafino, abrindo a perspectiva de sua fabricação futura em larga escala, para aplicação em substratos transparentes, de lentes de óculos e binóculos até para-brisas e janelas.

Para isso, contudo, será necessário miniaturizar a fonte de luz secundária - o feixe de bombeamento - para tornar o sistema portátil e com baixo consumo de energia.

"Embora este seja o primeiro experimento de prova de conceito, estamos trabalhando ativamente para avançar ainda mais na tecnologia," adiantou o professor Mohsen Rahmani, cuja equipe já havia utilizado os mesmos cristais fotônicos para criar um revestimento que pode ser alternado entre transparente e espelho.

Bibliografia:

Artigo: Infrared upconversion imaging in nonlinear metasurfaces
Autores: Rocio Camacho-Morales, Davide Rocco, Lei Xu, Valerio Flavio Gili, Nikolay Dimitrov, Lyubomir Stoyanov, Zhonghua Ma, Andrei Komar, Mykhaylo Lysevych, Fouad Karouta, Alexander A. Dreischuh, Hark Hoe H. Tan, Giuseppe Leo, Costantino De Angelis, Chennupati Jagadish, Andrey E. Miroshnichenko, Mohsen Rahmani, Dragomir N. Neshev
Revista: Advanced Photonics
DOI: 10.1117/1.AP.3.3.036002
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