L'illustration conceptuelle 3D du film luminescent. Crédit : Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST)
Rayonnement infrarouge, qui est invisible mais très utilisable, est utilisé dans divers domaines et à diverses fins, comme pour la détection des coronavirus (c'est-à-dire au moyen de caméras thermiques et de biocapteurs). Une équipe de recherche coréenne a développé une technologie qui visualise le rayonnement infrarouge et étend son champ d'application.
L'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST, Le président par intérim Yoon Seok-jin) a annoncé que l'équipe de recherche du Dr Kwon Seok-joon au Centre de recherche en nanophotonique a mis au point un film luminescent multifonctionnel qui peut visualiser la lumière proche infrarouge grâce à une conversion de longueur d'onde qui convertit la lumière proche infrarouge en lumière visible. La recherche a été menée conjointement par l'équipe KIST et Ko Doo-hyun, professeur de chimie appliquée à l'Université Kyung Hee (Président Han Gyun-tae).
La conversion de la lumière infrarouge ou ultraviolette invisible en lumière visible nous permet de voir intuitivement les données contenues dans la lumière, et permet ainsi l'utilisation de la lumière infrarouge ou ultraviolette pour des écrans ou des dispositifs d'imagerie. Points quantiques, récemment utilisé pour les téléviseurs haute définition, peut être considéré comme un type de technologie de conversion de longueur d'onde qui convertit la lumière ultraviolette en lumière visible dans les écrans.
La lumière ultraviolette est riche en énergie, ce qui rend sa conversion en lumière visible relativement facile et permet une efficacité de conversion élevée. En revanche, la lumière proche infrarouge est faible en énergie, et au moins deux photons du proche infrarouge sont absorbés et convertis en un photon de plus haute énergie. L'efficacité de conversion de la lumière proche infrarouge en lumière visible est extrêmement faible et est d'environ 1/100 à 1/1000 de l'efficacité de conversion des points quantiques en lumière visible. Il s'agissait d'une pierre d'achoppement majeure pour rendre la conversion de la lumière proche infrarouge en visible plus réaliste pour des applications plus larges dans divers domaines sous la forme de capteurs, affiche, et appareils d'imagerie.
L'équipe de recherche du KIST a créé un réseau en treillis carré de microbilles de silicium oxydé (silice) décorées de nanoparticules à conversion ascendante et de structures métalliques. Cette configuration maximise à la fois l'absorption de la lumière proche infrarouge et la luminescence de la lumière visible, augmentant ainsi l'efficacité de la conversion de la lumière proche infrarouge vers visible de près de 1, 000 fois.
La configuration en réseau des microbilles de silice développée par l'équipe de recherche peut facilement être transférée sur un film transparent. Ce type de film s'est avéré flexible, pliable, et même lavable avec l'intensité lumineuse maintenue après conversion de longueur d'onde.
"Les capteurs infrarouges existants ne peuvent collecter qu'un seul type de données, mais cette technologie peut être utilisée pour collecter simultanément différents types de données et les visualiser, " a déclaré le Dr Kwon Seok-joon de KIST, qui a dirigé la recherche. « Étant donné que cette technologie présente divers avantages dans le traitement, comme la pliabilité, lavabilité, et transférabilité dans d'autres films, son application peut être étendue à divers domaines, et il peut être utilisé pour les appareils pliables, capteurs portables, et des dispositifs d'imagerie à conversion de longueur d'onde flexibles."