El sistema visual humano no le permite ver el mundo en el rango infrarrojo (a diferencia de los representantes de la fauna, que tienen receptores especiales en diferentes partes del cuerpo), pero la persona pudo compensar su privación física y, con la ayuda de desarrollos técnicos, "contemplar" la imagen en el espectro infrarrojo no es peor. animal.
Tecnología para ayudarnos
Puede parecer que un artículo con una declaración para insertar una cámara IR en teléfonos inteligentes salió con un retraso significativo: estos dispositivos han aparecido durante mucho tiempo en una amplia producción, recuerde solo la cámara OnePlus 8 Pro, que tiene un filtro que es sensible a la luz en el rango IR y le permite ver a través de plástico delgado y, según los usuarios, incluso a través de algunas prendas. Sin embargo, las capacidades de estas cámaras aún son muy limitadas.
Instantáneas de la cámara del nuevo buque insignia de OnePlus
En este artículo te contamos qué placeres de la radiación infrarroja estarán disponibles para nosotros, gracias a una tecnología especial de conversión óptica, que más tarde puede llegar a formar parte de nuestro smartphone. Esto se evidencia en un estudio realizado por Michael Mrayen, científico del Departamento de Física de la Universidad de Tel Aviv.
Entonces, ¿con qué está dispuesto a sorprendernos el físico israelí?
El especialista habla de un desarrollo prometedor que tiene todas las posibilidades de llegar al nivel del consumidor y transmitir fácilmente una imagen del rango del infrarrojo medio, abriendo así una ventana a una nueva riqueza de datos que aún no están disponibles para el público en general.
Por ejemplo, la nueva tecnología permitirá visualizar gases, cada uno de los cuales tiene un color único en el rango infrarrojo, o diversas sustancias biológicas que se encuentran en la naturaleza, pero que son "invisibles" para el ojo humano, así como identificar células cancerosas. Mrayen dice que los dispositivos médicos actuales para detectar el cáncer utilizan dispositivos extremadamente sofisticados y costosos, mientras que han desarrollado una alternativa compacta, económica y efectiva. Pueden hacer esto, dijo, utilizando sensores de color [luz visible] ampliamente disponibles, baratos, rápidos y eficientes basados en silicio con alta resolución. Los sensores de infrarrojo medio convencionales son caros, insensibles, funcionan por debajo de la temperatura ambiente y no tienen la misma alta resolución que los chips de silicio para cámaras disponibles en el mercado.
El nuevo desarrollo, presentado por Mreyen y sus colegas, está cambiando la luz del rango del infrarrojo medio a longitudes de onda que los chips de silicio producidos en masa pueden detectar.
Anteriormente, el principal problema en el desarrollo de sensores sensibles al espectro de infrarrojos medios era que las ondas de diferentes longitudes de onda viajan a diferentes velocidades a través de materiales no lineales, como resultado de lo cual las ondas de luz de diferentes frecuencias están desfasadas entre sí, por lo que solo una pequeña parte de la luz se convierte. en visible.
La única forma de obtener una imagen informativa en este caso es cambiar una longitud de onda a la vez. Pero esto requiere cámaras muy sofisticadas, demasiado caras para la mayoría de los usuarios.
Obtenga más información sobre las capacidades de desarrollo
Buscando una mejor manera de cambiar los fotones del IR medio por la longitud de onda que el silicio puede ver, el grupo de Mreyen se basó en el proceso de conversión de frecuencia adiabática presentado previamente por el colega de Mreyen, Chaim Suchowski. Los resultados de este estudio permiten que las ondas infrarrojas se conviertan lentamente en fotones visibles.
Aquí hay una representación visual del proceso de convertir una imagen del rango del infrarrojo medio (izquierda) pasándola a través de ópticas no lineales (centro) en longitudes de onda visibles que pueden ser grabadas por una cámara.
Suchowski espera que al aprovechar este truco de conversión de frecuencia adiabática, los sensores sensibles se puedan instalar en los teléfonos inteligentes.
“Los humanos vemos entre el rojo y el azul”, dijo Suchowski en un comunicado de prensa. “Si pudiéramos ver en el infrarrojo, veríamos que elementos como el hidrógeno, el carbono y el sodio tienen colores únicos. Un satélite de monitoreo ambiental que tomaría una fotografía en la región vio que la planta estaba vertiendo ilegalmente sustancias peligrosas en el medio ambiente, o un satélite espía podía ver dónde se escondían explosivos o uranio. Además, dado que cada objeto emite calor en el rango de infrarrojos, toda esta información se puede ver incluso de noche ”.
Lista de referencias:
- Ver el mundo con nuevos colores [recurso electrónico]. URL: english.tau.ac.il/news/new-colors-tech
- Conversión de frecuencia adiabática - Enfoque geométrico [recurso electrónico]. URL: www.tau.ac.il/~haimsu/Adiabatic_Frequency_Conversion.html
- Imágenes de tecnología de conversión óptica Infrarrojos "en color" - IEEE Spectrum [recurso electrónico]. URL: espectro.ieee.org/tech-talk/semiconductors/optoelectronics/turning-infrared-into-new-colors