Китайские ученые разработали цветные тепловизоры
Традиционные приборы ночного видения воспроизводят инфракрасный спектр в виде градаций одного цвета — обычно зеленого. Однако человеческий глаз значительно лучше распознает цветовые оттенки, чем едва заметные колебания яркости одного тона. Китайские ученые нашли решение этой проблемы, объединив коллоидные квантовые точки из теллурида ртути размером около 4 нанометров со специальным двухслойным OLED-дисплеем.
Как работает новая система
Ключевой момент заключается в квантовом ограничении — благодаря микроскопическому размеру квантовых точек инфракрасное излучение разной длины волны возбуждает отдельные электронные переходы, а не создает единый унифицированный сигнал. Более короткие инфракрасные волны содержат больше энергии и генерируют большее количество положительных зарядов, направляя их к дисплею.
OLED-дисплей состоит из двух слоев — красного и голубого. Между ними установлен энергетический барьер высотой 0,82 электронвольта. При слабом инфракрасном излучении активируется только красный слой. Когда поток зарядов увеличивается, они преодолевают барьер и проникают в голубой слой. В результате цвета смешиваются, создавая различные оттенки в зависимости от длины волны и температуры объекта.
Первые испытания и результаты
Для демонстрации технологии исследователи создали прототип полупрозрачных очков массой 23 грамма с активной зоной обзора 3,57 квадратного сантиметра. Эти очки позволяют одновременно видеть обычный свет и наложенное цветное инфракрасное изображение.
По расчетам разработчиков, такая система позволяет различать изменения интенсивности инфракрасного излучения примерно в 200 раз лучше, чем традиционные приборы. Тестирование показало, что инфракрасные импульсы через устройство успешно вызывали электрические реакции сетчатки и мозга у мышей и добровольцев-людей, в то время как необработанные инфракрасные лучи никакой реакции не давали.
Несмотря на впечатляющие результаты, технология остается на этапе лабораторных исследований. Ученым требуется решить проблему автономного питания OLED-слоя, подтвердить безопасность работы с теллуридом ртути и провести испытания в реальных условиях окружающей среды.
