Dans une étude récemment publiée dans ACS Applied Polymer Materials, des chercheurs de l'Université de Tsukuba ont synthétisé un polymère transmettant l'infrarouge, basé sur des matériaux largement disponibles - qui conserve sa forme après étirement. Les propriétés de ce polymère sont hautement applicables à la préparation de lentilles de vision nocturne moins chères qui conservent la mise au point lors de l'imagerie à des distances variables.

Les caméras qui fonctionnent dans l'obscurité sont courantes dans de nombreux domaines, y compris les militaires, Sécurité, lutte contre les incendies, et le suivi de la faune. Cependant, les lentilles de vision nocturne infrarouge sont généralement chères, et les images de la caméra ont tendance à apparaître plates. Par conséquent, il existe un besoin de lentilles basées sur des lentilles couramment disponibles, des matériaux bon marché qui sont utiles pour une vision plus réaliste en trois dimensions.

Le polymère des chercheurs est à base de soufre et de composés dérivés d'algues et de plantes. Le polymère est facile à préparer à l'aide d'un procédé chimique appelé vulcanisation inverse :il suffit de mélanger les composés constitutifs entre eux et d'agiter en chauffant. Dans un premier temps, les chercheurs ont conçu un polymère élastique, c'est-à-dire revient à sa forme d'origine, après avoir été étiré à plusieurs reprises de 20 %.

« La vulcanisation inverse est une approche synthétique idéale pour nos polymères, " explique l'auteur principal, le professeur Junpei Kuwabara. " Le squalène et d'autres hydrocarbures insaturés longs aident à optimiser la structure de réticulation et confèrent aux polymères une élasticité souhaitable. "

Prochain, les chercheurs devaient déterminer si les lentilles construites à partir de leurs polymères sont au moins partiellement transparentes à la lumière infrarouge, pour l'imagerie nocturne. La construction de la lentille était simple :il suffit de verser le polymère dans un moule en silicone en forme de lentille et de chauffer pendant quelques heures. Même une lentille de 3,3 millimètres d'épaisseur transmettait 10 % de la lumière infrarouge entrante.

"Les lentilles ont deux gammes de longueurs d'onde qui sont transparentes aux infrarouges, ", déclare l'auteur principal, le professeur Takaki Kanbara. "Aucune lentille n'est complètement transparente; Une transmission de 10 % est un excellent rapport qualité-prix pour ces matériaux."

Par ailleurs, les chercheurs ont confirmé que le polymère a des propriétés de focalisation variable. En projetant une image à travers l'objectif, et surveiller l'image résultante qui a traversé tout en allongeant la lentille, une grande partie de l'image transmise est restée nette.

« L'objectif a conservé 54 % de la variation de mise au point, ce qui est suffisant pour des utilisations pratiques, " explique le Dr Takashi Fukuda, chercheur principal, Institut national des sciences et technologies industrielles avancées (AIST). "L'objectif a également conservé sa mise au point initiale complète après s'être contracté pour retrouver sa forme d'origine."

La fabrication de lentilles infrarouges classiques de vision nocturne, d'une manière qui permet aux utilisateurs de changer facilement le focus d'une position à une autre, est généralement difficile. Sans capacité de mise au point variable, les détails pertinents pour les enquêtes criminelles ou de recherche, par exemple, peut être perdu. Les chercheurs de cette étude surmontent les limites actuelles de la conception des lentilles en utilisant des matériaux durables, et les procédures de fabrication que tout chercheur peut effectuer dans son laboratoire. Le développement de nouveaux matériaux dans ce domaine peut profiter à un éventail de secteurs, y compris le personnel d'urgence et les chercheurs en environnement.