Le système visuel humain ne lui permet pas de voir le monde dans la gamme infrarouge (contrairement aux représentants de la faune, qui ont des récepteurs spéciaux dans différentes parties du corps), mais la personne a pu compenser sa privation physique et, avec l'aide des développements techniques, «contempler» l'image dans le spectre infrarouge pas pire animal.
La technologie pour nous aider
Il peut sembler qu'un article avec une déclaration pour intégrer une caméra infrarouge dans les smartphones soit sorti avec un retard important: de tels gadgets sont apparus depuis longtemps dans une large production, rappelez-vous uniquement la caméra OnePlus 8 Pro, qui possède un filtre sensible à la lumière dans la gamme IR et vous permet de voir à travers du plastique fin et, selon les utilisateurs, même à travers certains vêtements. Cependant, les capacités de ces caméras sont encore très limitées.
Instantanés sur l'appareil photo du nouveau produit phare de OnePlus
Dans cet article, nous vous dirons quels plaisirs du rayonnement infrarouge nous deviendront disponibles, grâce à une technologie de conversion optique spéciale, qui pourrait plus tard faire partie de notre smartphone. Ceci est démontré par une étude menée par Michael Mrayen, un scientifique du Département de physique de l'Université de Tel Aviv.
Alors, de quoi le physicien israélien est-il prêt à nous surprendre?
Le spécialiste parle d'une évolution prometteuse qui a toutes les chances d'atteindre le niveau du consommateur et de transmettre facilement une image de l'infrarouge moyen, ouvrant ainsi une fenêtre à une toute nouvelle richesse de données non encore accessible au grand public.
Par exemple, la nouvelle technologie permettra d'afficher des gaz, dont chacun a une couleur unique dans la gamme infrarouge, ou diverses substances biologiques présentes dans la nature, mais «invisibles» à l'œil humain, ainsi que d'identifier les cellules cancéreuses. Mrayen affirme que les dispositifs médicaux actuels de détection du cancer utilisent des dispositifs extrêmement sophistiqués et coûteux, alors qu'ils ont développé une alternative compacte, peu coûteuse et efficace. Ils peuvent le faire, a-t-il dit, en utilisant des capteurs couleur à base de silicium [lumière visible] largement disponibles, bon marché, rapides et efficaces avec une haute résolution. Les capteurs à infrarouge moyen conventionnels sont chers, insensibles, fonctionnent en dessous de la température ambiante et n'ont pas la même résolution élevée que les puces de silicium standard pour caméras.
Le nouveau développement, dévoilé par Mreyen et ses collègues, déplace la lumière de l'infrarouge moyen vers des longueurs d'onde que les puces de silicium produites en série peuvent détecter.
Auparavant, le principal problème dans le développement de capteurs sensibles au spectre infrarouge moyen était que les ondes de différentes longueurs d'onde se déplaçaient à des vitesses différentes à travers des matériaux non linéaires, de sorte que les ondes lumineuses de différentes fréquences sont déphasées les unes par rapport aux autres, de sorte que seule une petite partie de la lumière est convertie. en visible.
La seule façon d'obtenir une image informative dans ce cas est de décaler une longueur d'onde à la fois. Mais cela nécessite des caméras très sophistiquées, trop chères pour la plupart des utilisateurs.
En savoir plus sur les capacités de développement
À la recherche du meilleur moyen de décaler les photons infrarouges moyens par la longueur d'onde que le silicium peut voir, le groupe de Mreyen s'est appuyé sur le processus de conversion de fréquence adiabatique présenté précédemment par le collègue de Mreyen, Chaim Suchowski. Les résultats de cette recherche permettent de convertir lentement les ondes infrarouges en photons visibles.
Voici une représentation visuelle du processus de conversion d'une image de la gamme infrarouge moyen (à gauche) en la faisant passer à travers une optique non linéaire (au centre) en longueurs d'onde visibles qui peuvent être enregistrées par une caméra.
Suchowski espère qu'en tirant parti de cette astuce de conversion de fréquence adiabatique, les capteurs sensibles pourront être installés sur les smartphones.
«Nous, les humains, voyons entre le rouge et le bleu», a déclaré Suchowski dans un communiqué de presse. «Si nous pouvions voir dans l'infrarouge, nous verrions que des éléments tels que l'hydrogène, le carbone et le sodium ont des couleurs uniques. Un satellite de surveillance environnementale qui prendrait une photo dans la région a vu que l'usine déversait illégalement des substances dangereuses dans l'environnement, ou un satellite espion pouvait voir où se cachaient des explosifs ou de l'uranium. De plus, comme chaque objet émet de la chaleur dans le domaine infrarouge, toutes ces informations peuvent être vues même la nuit. "
Liste de références:
- Voir le monde sous de nouvelles couleurs [Ressource électronique]. URL: english.tau.ac.il/news/new-colors-tech
- Conversion adiabatique de fréquence - Approche géométrique [Ressource électronique]. URL: www.tau.ac.il/~haimsu/Adiabatic_Frequency_Conversion.html
- Images de technologie de conversion optique Infrarouge "In Color" - IEEE Spectrum [ressource électronique]. URL: spectre.ieee.org/tech-talk/semiconductors/optoelectronics/turning-infrared-into-new-colors