Международная группа исследователей разработала молекулярное устройство миллиметрового размера, которое позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет.
Спектр электромагнитного излучения очень широкий, но наши глаза могут воспринимать лишь волны с частотой 400-750 ТГц. Более слабое излучение, называемое инфракрасным, имеет недостаточно энергии для воздействия на фоторецепторы. Для того, чтобы его увидеть используют тепловизор или специальный метод спектроскопии.
Теперь ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны, Уханьского технологического института, Политехнического университета Валенсии и Голландского исследовательского института AMOLF разработали новый способ визуализации инфракрасного излучения путем увеличения его частоты. Однако эта характеристика является фундаментальной для электромагнитных волн и ее очень сложно повысить, простое отражение или пропускание сквозь материал не даст результата из-за закона сохранения энергии.
Для увеличения энергии излучения команда направляла излучение к крошечным колеблющимся молекулам. Одновременно с этим на молекулы воздействовали высокочастотным лазером, часть энергии которого передавалась инфракрасным волнам посредством вибраций, усиливая их. Для концентрации лучей и ускорения процесса преобразования молекулы были размещены между металлическими наноструктурами, выполняющими функцию оптических антенн.
По словам исследователей, такое превращение не искажает информацию исходного инфракрасного света и позволяет передавать ее в полном объеме. При этом размер самого преобразующего устройства составляет всего несколько микрометров, что позволяет размещать его в массивах пикселей или камерах смартфонов. Эту технологию можно адаптировать к различным частотам и применять для инфракрасной спектроскопии высокого разрешения.
Однако в нынешнем виде эффективность преобразования еще очень низкая, поэтому в ближайшее время ученые сосредоточатся на улучшении устройства.
Ранее мы также сообщали об изобретении пленки, превращающей обычные очки в прибор ночного видения.
Для развития канала нам важна ваша поддержка, подписывайтесь на канал и ставьте лайки.