Tout comme certains serpents utilisent l'infrarouge pour "voir" la nuit, Des chercheurs de l'Université de Floride centrale travaillent à créer une vision de vipère similaire pour améliorer la sensibilité des caméras de vision nocturne.

La capacité d'améliorer les capacités de vision nocturne pourrait avoir des implications dans l'amélioration de ce qui peut être vu dans l'espace, dans les zones sinistrées chimiques et biologiques, et sur le champ de bataille.

Une étude détaillant les travaux de vision nocturne des chercheurs de l'UCF est parue récemment dans la revue Communication Nature .

"Avec le détecteur infrarouge que nous avons développé, vous pouvez extraire plus d'informations de l'objet que vous regardez dans l'obscurité, " a déclaré Debashis Chanda, professeur agrégé au NanoScience Technology Center de l'UCF et chercheur principal de l'étude.

"Dire, vous regardez quelqu'un la nuit à travers des lunettes de vision nocturne. Vous regardez sa signature infrarouge, qui vient sur tout son corps. Il peut avoir une arme cachée qui émet une longueur d'onde différente de lumière infrarouge, mais vous ne pouvez pas voir que même avec un actuellement disponible, cher, caméra refroidie par cryogénie."

Le détecteur infrarouge développé par Chanda et son équipe, cependant, n'a pas besoin d'azote liquide pour le refroidir à -321 degrés extrêmes pour être suffisamment sensible pour détecter différentes longueurs d'onde de lumière infrarouge. Il fonctionne également beaucoup plus rapidement que les caméras de vision nocturne existantes qui ne nécessitent pas de refroidissement, mais sont lents à traiter les images.

Les humains voient la lumière dans le spectre électromagnétique qui a des longueurs d'onde d'environ 400 à 700 nanomètres de long, qui est connu comme le spectre de la lumière visible.

Dans cette recherche, Chanda et son équipe travaillaient avec des longueurs d'onde beaucoup plus longues qui s'étendent jusqu'à environ 16, 000 nanomètres.

Cela permet au détecteur UCF de discerner les différentes longueurs d'onde dans le domaine infrarouge invisible. Pour ce faire, il sélectionne différents objets émettant différentes longueurs d'onde.

Les caméras de vision nocturne actuelles ne peuvent pas isoler les différents objets en fonction de leurs longueurs d'onde infrarouges distinctes et à la place intégrer ou regrouper les longueurs d'onde toutes ensemble de sorte que ce qui peut être plusieurs objets distincts ne soit vu que comme un seul à travers la lentille infrarouge.

"C'est l'une des premières démonstrations de réglage réellement dynamique de la réponse spectrale du détecteur ou, en d'autres termes, sélectionner la "couleur" infrarouge que vous voulez voir, " a déclaré Chanda.

Avec la nouvelle technologie, des "couleurs" infrarouges supplémentaires pourraient être attribuées pour représenter des éléments qui reflètent différentes longueurs d'onde de lumière infrarouge, en plus des couleurs standard de l'un ou l'autre vert, orange ou noir vu en vision nocturne, dit Chanda.

Pour les astronomes, cela signifie la possibilité d'avoir de nouveaux télescopes qui voient des informations qui étaient auparavant invisibles dans le domaine infrarouge. Pour les zones de catastrophe chimique et biologique, ou encore la surveillance de la pollution, c'est prendre une photo pour recevoir une analyse spectrale des gaz présents dans une zone, comme le monoxyde de carbone ou le dioxyde de carbone, basé sur la façon dont la lumière infrarouge réagit avec les molécules chimiques.

L'astuce pour développer le nouveau très sensible, mais un détecteur infrarouge non refroidi transformait le graphène en nanomatériau bidimensionnel en un matériau pouvant transporter un courant électrique.

Les chercheurs y sont parvenus en concevant le matériau pour qu'il soit asymétrique de sorte que la différence de température créée par la lumière absorbée frappant les différentes parties du matériau fasse circuler les électrons d'un côté à l'autre, créant ainsi une tension.

Le processus a également été vérifié à l'aide d'un modèle développé par le co-auteur de l'étude Michael N. Leuenberger, professeur au NanoScience Technology Center de l'UCF avec des nominations conjointes au Département de physique et au Collège d'optique et de photonique.

La capacité du détecteur à capturer une image a été testée un pixel à la fois.

L'appareil n'est pas disponible dans le commerce mais pourrait un jour être intégré dans des caméras et des télescopes.