¿Tendrán pronto nuestras gafas un filtro discreto de visión nocturna?

Publicado por Cédric - Hace 22 días - Otros Idiomas: FR, EN, DE, PT
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Advanced Materials
Los investigadores del TMOS (Centro de Excelencia para Sistemas Meta-ópticos Transformadores) en Australia han desarrollado una nueva tecnología de visión nocturna. Han creado un filtro infrarrojo tan delgado que podría integrarse en gafas de uso diario, permitiendo al usuario ver simultáneamente el espectro de luz visible e infrarroja.


Conversión de infrarrojo (IR) a visible (VIS) para aplicaciones de visión.
a) Esquema de un convertidor no lineal para imagen infrarroja: la luz infrarroja iluminando un objeto y pasando a través de una lente (L1) se convierte en luz visible y es captada por otra lente (L2) para ser observada por una cámara de silicio convencional.
b) El convertidor ideal debe convertir todos los rayos incidentes en diferentes ángulos con la misma eficiencia, es decir, H(k) = constante. H(k) es la función de transferencia de conversión.
c) En la práctica, debido a la dispersión angular del convertidor, los componentes con incidencia normal se convierten más eficientemente que aquellos con ángulos de incidencia mayores, es decir, H(klow) > H(khigh).

Tradicionalmente, la visión nocturna ha estado reservada para militares, cazadores y fotógrafos debido al peso y volumen de los equipos. Estos dispositivos utilizan un mecanismo complejo donde los fotones infrarrojos se convierten en electrones, se amplifican y luego se reconvierten en fotones visibles. Estos sistemas no solo son pesados sino que también requieren enfriamiento criogénico para evitar el ruido térmico.

La nueva tecnología desarrollada por TMOS utiliza una metasuperficie no local de niobato de litio para una conversión ascendente de fotones. Los fotones atraviesan una metasuperficie resonante donde se mezclan con un haz de bombeo, aumentando su energía y convirtiéndose directamente en luz visible sin pasar por una etapa intermedia de electrones. Este proceso funciona a temperatura ambiente, eliminando la necesidad de sistemas de enfriamiento voluminosos.

Este enfoque simplificado permite miniaturizar considerablemente el dispositivo de visión nocturna. El nuevo filtro pesa menos de un gramo y puede aplicarse como una película sobre gafas ordinarias. Laura Valencia Molina, una de las autoras del estudio, destaca que esta innovación supera las limitaciones previas de pérdida angular inherente a las metasuperficies no locales, permitiendo una conversión ascendente de alta eficiencia del infrarrojo 1550 nm a luz visible 550 nm.

Esta innovación abre la puerta a diversas aplicaciones. Las gafas de visión nocturna para el público general podrían mejorar la seguridad al conducir de noche, al caminar o al trabajar en condiciones de baja luminosidad, sin la necesidad de equipos voluminosos. Al capturar simultáneamente lo visible y lo invisible en una sola imagen, esta tecnología ofrece una vista de mayor calidad en la oscuridad.
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