(Phys.org)—Visant à répondre au besoin militaire stratégique de imagerie haute résolution, un ingénieur électricien et informatique de l'Université du Wisconsin-Madison travaillant avec le bureau de la recherche scientifique de l'US Air Force et le département américain de la Défense a un objectif simple :rendre la vision nocturne plus précise et plus facile à utiliser pour les soldats et les pilotes.

Grâce à certaines percées clés dans les semi-conducteurs flexibles, Le professeur de génie électrique et informatique Zhenqiang "Jack" Ma a créé deux technologies d'imagerie qui ont des applications potentielles au-delà du champ de bataille du 21e siècle.

Avec 750 $, 000 à l'appui de l'Office de la recherche scientifique de l'Armée de l'Air (AFOSR), Ma a développé des lunettes de vision nocturne incurvées utilisant des nanomembranes de germanium.

La création de lunettes de vision nocturne avec une surface incurvée permet un champ de vision plus large pour les pilotes, mais nécessite des matériaux hautement photosensibles avec une capacité de pliage mécanique - le silicium utilisé dans les capteurs d'image conventionnels ne le coupe pas.

Au lieu, La conception de Ma utilise des nanomembranes flexibles en germanium :un semi-conducteur flexible transférable qui était jusqu'à présent trop difficile à utiliser dans les imageurs en raison d'un courant d'obscurité élevé, le courant électrique de fond qui traverse les matériaux photosensibles même lorsqu'ils ne sont pas exposés à la lumière.

"En raison de leur courant d'obscurité plus élevé, l'image est souvent beaucoup plus bruyante sur les imageurs à base de germanium, " dit Ma. "Nous avons résolu ce problème."

La technologie de réduction du courant d'obscurité de Ma a également été récemment concédée sous licence à Intel.

Dans un autre projet d'imagerie, le département américain de la Défense a fourni à Ma 750 $, 000 à l'appui du développement d'imageurs pour la surveillance militaire couvrant plusieurs spectres, combinant la lumière infrarouge et visible en une seule image.

"La raison pour laquelle ils s'intéressent à l'IR est que la lumière visible peut être bloquée par les nuages, poussière, fumée, " dit Ma. " IR peut passer, l'imagerie visible et IR simultanée leur permet donc de tout voir."

Le silicium peu coûteux rend la production d'imageurs de lumière visible une tâche simple, mais l'IR repose sur des matériaux incompatibles avec le silicium.

L'approche actuelle implique un capteur pour les images IR et un capteur pour la lumière visible, combiner les deux images en post-traitement, ce qui nécessite une plus grande puissance de calcul et une plus grande complexité matérielle. Au lieu, Ma utilisera une nanomembrane semi-conductrice hétérogène, empiler les deux matériaux incompatibles dans chaque pixel du nouvel imageur pour superposer les images IR et visibles les unes sur les autres dans une seule image.

Le résultat sera des imageurs qui peuvent basculer de manière transparente entre les images IR et visibles, permettant à l'image d'être plus riche et plus rapidement utilisée pour la prise de décision stratégique.

"Ils recherchent la résolution la plus élevée possible, " dit Ma. " Quelque chose qui peut prendre une photo avec tout ce qu'il contient. "