دنیای شب را رنگی ببینید/ عینک دید در شب با رنگ‌های واقعی رونمایی شد

نمایشگر‌های دید در شب سنتی فقط تصاویر سبز ارائه می‌دهند، اما پژوهشگران چینی روشی برای نگاشت طیف مادون قرمز به رنگ‌های واقعی پیدا کرده‌اند.

پژوهشگران در مؤسسه فناوری چین موفق به ساخت یک دستگاه پیش‌نمونه شده‌اند که نور مادون قرمز را به تصاویر تمام‌رنگی تبدیل می‌کند. این سیستم روشی کاملاً متفاوت در ساخت تجهیزات دید در شب محسوب می‌شود و از نمایشگر‌های تک‌رنگ سنتی فراتر می‌رود.

در این دستگاه از نقاط کوانتومی تلورید جیوه (Mercury Telluride) همراه با یک ساختار نمایشگر ارگانیک OLED دو لایه استفاده شده است. سیستم جدید به جای تبدیل مادون قرمز به یک رنگ واحد براساس میزان روشنایی، طول‌موج‌ها و شدت‌های مختلف نور را به رنگ‌های قابل‌مشاهده مجزا نگاشت می‌کند.

این ویژگی یک تفاوت کلیدی به همراه دارد. سیستم‌های تصویربرداری مادون قرمز سنتی بر آشکارساز‌هایی متکی هستند که محدوده وسیعی از طول‌موج‌ها را ثبت می‌کنند، اما جزئیات زیادی از آنها حفظ نمی‌کنند؛ به همین دلیل خروجی آنها معمولاً به صورت اختلاف روشنایی در یک رنگ واحد (غالباً سبز) نمایش داده می‌شود.

هرچند این روش کاربردی است، اما از توانایی چشم انسان در تشخیص تغییرات ظریف رنگی بهره نمی‌برد. طرح جدید این محدودیت را برطرف کرده است. نقاط کوانتومی به‌کاررفته در این دستگاه ابعادی در حد چند نانومتر دارند که به آنها حالات انرژی گسسته‌ای می‌بخشد و باعث می‌شود بسته به طول‌موج و شدت نور مادون قرمز ورودی، واکنش‌های متفاوتی نشان دهند.

سیگنال‌های تولیدشده توسط نقاط کوانتومی وارد یک ساختار OLED دو لایه می‌شوند که یک لایه آن نور قرمز و لایه دیگر نور فیروزه‌ای ساطع می‌کند. یک سد انرژی بین این دو لایه، جریان بار الکتریکی را کنترل می‌کند. با ورودی مادون قرمز ضعیف‌تر، دستگاه نور قرمز کم‌رنگی تولید می‌کند. با تقویت سیگنال یا تغییر آن به طول‌موج‌های کوتاه‌تر، بار بیشتری از سد عبور کرده و لایه فیروزه‌ای را فعال می‌کند که در نهایت منجر به ترکیب رنگ‌ها و افزایش روشنایی می‌شود.

تیم پژوهشی برای آزمایش این طرح، یک نمونه اولیه از عینکی سبک با وزن فقط ۲۳ گرم ساخته است. این دستگاه نیمه‌شفاف است و به کاربران اجازه می‌دهد تصاویر عادی و تقویت‌شده با مادون قرمز را به‌طور هم‌زمان ببینند. محققان اشاره کرده‌اند که این دستاورد راه را برای ساخت پروتز‌های بینایی نسل جدید هموار می‌کند. بااین‌حال، محققان خاطرنشان می‌کنند که بخش OLED نیازمند منبع تغذیه خارجی است و ریسک مسمومیت ماده سمی تلورید جیوه در تماس مستقیم با بدن هنوز بررسی نشده است.