Наноантените ще превърнат инфрачервената светлина във - видима

инфрачервената

Процесът на генериране на втория оптичен хармоник, в резултат на който се раждат фотони с удвоена честота

Росио Камачо-Моралес и др / Нано писма

Класическите очила за нощно виждане включват много елементи и приличат много на бинокъл. Те се основават на електронно-оптичен преобразувател, който е необходим за превръщането на невидимото за окото инфрачервено изображение във видимо. Състои се от фотокатод, вакуумна тръба, усилвател на електронен поток, екран и източник на енергия.

Първо, инфрачервеното лъчение удря фотокатода. Поради външния фотоелектричен ефект от него излита поток от електрони. След като попаднат във вакуумната тръба, частиците се ускоряват и се изпращат към усилвателя – кръгла плоча с множество малки пчелни пити. Прокарвайки през тези пчелни пити, те „избиват“ още повече електрони (вторична електронна емисия) и в крайна сметка този поток попада на флуоресцентния екран. В резултат на това виждаме онези обекти, които не можем да видим с просто око.

Лесно е да се досетите, че такива очила са доста обемисти, така че учените се опитват да ги направят по-компактни и леки. Авторите на новата работа предлагат да се реши този проблем чрез използването на наноантени, които, за разлика от класическия електронно-оптичен преобразувател, не изискват вакуумна тръба.

Миниатюрните антени са направени от алуминиев галиев арсенид. Те са 500 пъти по-тънки от човешки косъм и са вградени в повърхност от бензоциклобутен с индекс на пречупване, еквивалентен на стъкло. Те вземат фотони от инфрачервена светлина (в този случай идващи от IR лазер) и ги "комбинират" по такъв начин, че дължината на вълната е половината от първоначалната и честотата на излъчването се увеличава -това се нарича генериране на оптична втора хармоника. Този процес преобразува невидимата светлина от обекти във видима светлина.

Изследователският екип отбелязва, че е много трудно да се свържат антени и прозрачен материал. Освен това, според учените, новият тип очила все още ще се нуждаят от IR лазер за осветяване, което означава, че няма да е възможно напълно да се отървете от източника на енергия. Въпреки това, ако е възможно да се създаде устройство за нощно виждане на базата на новия материал, тогава то ще бъде много по-компактно в сравнение с повечето съвременни.

Наскоро учените създадоха наноантени за събиране на светлина от протеини, които могат да съхраняват и предават енергия, подобно на комплексите за събиране на светлина в бактериите. Според изследователите подобни структури могат да се използват в биосъвместими изкуствени преобразуватели на енергия.