27.10.2021, 19:30
Инфракрасный свет невидим для человека, однако некоторые животные — например, летучие мыши — могут воспринимать ИК-излучение и использовать его для поиска пищи. Но даже для человека способность видеть в коротковолновом ИК-диапазоне иногда была бы полезна — многим хотелось бы четко видеть ночью при одном только звездном свете и с легкостью определять температуру паяльника.
Инфракрасное излучение слабее видимого и ультрафиолетового, поэтому сделать его видимым для глаза сложнее.
Именно так, вы наверняка сталкивались в жизни с ситуациями, когда ультрафиолет виден! Например, все, кто посещал клубы и кинотеатры замечали, что белые рубашки и зубы танцоров начинают светиться голубоватым светом под УФ-излучением. Чтобы ткань «засветилась», достаточно добавить флуоресцентный краситель в стиральный порошок. Красители могут преобразовывать высокоэнергетический свет в низкоэнергетический, но никак не наоборот — проявить другую сторону спектра куда сложнее.
Поэтому для ИК-камер требуется сложная электроника для улавливания инфракрасного излучения, дополненная усилителем и экраном для отображения созданного изображения. Все это стоит довольно дорого — стандартные SWIR-камеры (от англ. short wave infrared) для промышленного использования стоят от полумиллиона рублей и выше.
Исследователям удалось уловить коротковолновое инфракрасное излучение и сделать его видимым с помощью одного электронного компонента. Разработанное устройство, по сути, представляет собой слоистый OLED-дисплей. Инфракрасное излучение попадает через электропроводящее стекло на слой красителя в фотоприемнике. В нем начинают перемещаться электроны, движение которых усиливается электрическим напряжением, после чего электрические заряды перемещаются в полупроводниковый OLED слой, где создают зеленое световое пятно. Обработка электронного сигнала компьютером не требуется: входящее ИК-излучение усиливается «аналоговым» способом и отображается непосредственно на экране. Цвет излучаемого видимого света — синий, зеленый, желтый или красный — может быть отрегулирован путем выбора красителя в OLED-слое.
Инфракрасное коротковолновое излучение полезно для многих применений в пищевой промышленности, логистике или даже рукоделии — можно визуализировать температуру паяльных наконечников или контролировать охлаждение только что изготовленных банок и бутылок. В инфракрасном представлении влажные объекты оказываются более темными, что полезно для сортировки кофейных зерен или маслин — посторонние на конвейере предметы наподобие камней ярко заблестят среди «темных» обьектов.
Исследование опубликовано в Science and Technology of Advanced Materials.
