Bald werden wir jagen wie Predator mit diesem neuen Night-Vision-Sensor
Graphen kann machen es möglich, ultra-dünne, flexible thermische Sensoren für integrierte Nachtsicht-Technologie zu bauen – genauso wie, dass tödliche Alien in der Predator Franchise.
Nachtsicht-Ausstattung nutzt die Erzeugung von Wärme durch lebende Körper durch die Konzentration der thermische Emissionen mit einer speziellen Linse. Auf IR-Detektoren, die Erstellung eines detaillierten Musters basierend auf Temperaturschwankungen, ist dann das Signal ausgegeben. Dieser so genannte Thermogramm wird in elektrische Impulse umgewandelt ein Computers analysiert und an das Display gesendet. Das Endergebnis: der Anwender sieht, dass die Daten als verschiedene Farben, je nach Intensität der IR-Emission dargestellt.
Im original 1987, Predator, ist Arnold Schwarzenegger Bande von Söldnern aus eins nach dem anderen von einem Alien mit Infrarot-Vision, nahm mit seiner speziellen Jagd Helm kann weiter verbessert werden. Was ein Raubtier wirklich braucht, ist ein eingebauter Temperatursensor wie Grubenottern, die zwei Thermorezeptoren auf beiden Seiten des Kopfes, die aussehen wie kleine Gruben. Diese eingebauten Sensoren lassen Sie die Schlange herauszufinden, wie viel Wärme aus einer Quelle emittiert wird, und wie weit entfernt es ist.
Leute, die auf IR Imaging verlassen möchte diese Art des Systems: Feuerwehrleute, Polizisten und Militärs, um sicher zu sein. Aber IR Imaging ist auch nützlich für die Erkennung von Lecks Wärme in den Häusern und Überwachung Blutfluss unter Schichten von Farbe zu sehen.
Dennoch gibt es Beschränkungen in Bezug auf die vorhandene Technik. Es ist schwer, den gesamte infraroten-Bereich, für eine Sache, überspannen, der das gesamte Spektrum vom nah-, Mittel- und Fern-Infrarot-Strahlung führt. Sie benötigen verschiedene Sensoren für jede dieser. Und die Ausrüstung für mid - und far-IR ist sperrig, weil der Sensor kryogene Kühlung um Hintergrundgeräusche herausfiltern muss. Nur dann kann es ein anständiges Bild bearbeiten.
Schreiben in der Zeitschrift Nano Letters, beschreiben die Forscher am MIT ihrer neuen Graphen-basierte Thermosensor Design. Unter seinen vielen anderen nützlichen Eigenschaften ist Graphen empfindlich auf Licht im gesamten Infrarotspektrum, sowie sichtbares und ultraviolettes Licht. Es ist auch sehr dünn, nur Atom dick.
Eine Schicht von Graphen mit einem Silizium mikroelektromechanische System (MEMS) zu integrieren, und Sie können das gesamte kryogene Kühlsystem um eine Person, die Wärmeabgabe bei Raumtemperatur zu erkennen überspringen. Plus das Material ein-Atom Stärke bedeutet, dass die ganze Sache ist dünn, flexibel und transparent. Scale-up der Fertigung, Kosten zu senken, und du hast ein gewinnendes kommerzielles Produkt.
Dies ist nicht die erste Gruppe des Graphen einzigartige Infrarot-Eigenschaften für IR-Bildgebung zu nutzen. Letztes Jahr habe Wissenschaftler an der University of Michigan eine Prototyp Graphen-basierte Kontaktlinse, die IR bei Raumtemperatur Bild könnte. Das Gerät hat etwa die Größe eines Fingernagels und könnte werden verkleinert, eignet sich für Kontaktlinsen oder Arrays der Infrarot-Kamera-Sensoren für wearable-Electronics.
Es ist wahrscheinlich, dass bald wir sperrige Ausrüstung oder unbequeme Brille, unsere Beute im Dunkeln Stengel nicht brauchen. Wir können einfach in ein paar Kontaktlinsen und voila! Sofortige Nachtsicht. Das sollte auch das Spielfeld helfen, das nächste Mal, das Raubtiere einen Angriff zu starten.
Referenzen:
Hsu, Allen L. Et Al. (2015) "Graphen-basierte Thermosäule für thermal imaging-Anwendungen" Nano Letters.
Liu, Chang-Hua Et Al. (2014) "Graphen Photodetektoren mit Ultra-Breitband- und hohe Verantwortung bei Raumtemperatur," Nature Nanotechnology 9:273-278.
[Via American Chemical Society]
Bild oben: Predator (1987), 20th Century Fox. Bild unten: American Chemical Society.