Nanokrystaller skal give nattesyn med almindelige briller

Almindelige briller, der lader dig se varmestråling i stedet for synligt lys, lyder som en science fiction-drøm, men ifølge forskere på Australian National University, kan de være på vej om få år.

Det fremgår af forskningsresultater, de netop har fremlagt ved en fysikkonference i Brisbane, Australien. Her har forskerne beskrevet en ny måde at benytte nanokrystaller på, så de kan omdanne lys uden for det synlige felt til synligt lys. Det fremgår blandt andet af en kort pressemeddelelse fra konferencen.

Læs også: Nu satser tv-giganterne på nanokrystaller

Krystallernes størrelse matcher bølgelængden på det lys, der skal omdannes, og fremtidige briller med nattesyn skal derfor fremstilles af krystaller i varierende størrelse, så de forskellige bølgelængder i det infrarøde spektrum kan omdannes til synligt lys.

Det svarer nogenlunde til den måde, hvorpå nattesynsbriller fungerer i dag. Her er det en elektronisk sensor, som måler det infrarøde lys, der udsendes af eksempelvis en varm menneskekrop. Briller gendanner så resultaterne fra sensoren på en skærm. Fordelen ved den - indtil videre hypotetiske - opfindelse er, at billerne er mindre og ikke behøver strøm.

Læs også: Glas med nanokrystaller kan fungere som spændingsregulerede skodder for lys og varme

Forskerne påpeger dog over for New Scientist, at det kan være nødvendigt at tilføje en laser til brillerne for at tilføre mere energi, da der ellers ikke nødvendigvis er energi nok i de infrarøde stråler til, at billedet i brillerne bliver tydeligt nok.

Over for New Scientist påpeger forskerne også, at krystallerne til gengæld vil kunne lægges i et lag, der er 500 gange tyndere end et menneskehår og som derfor uden videre kan påføres et par almindelige briller. Krystallerne er fremstillet af aluminium, gallium og arsenid.

Læs også: Danske forskere bruger nanokrystaller til at trække mere lys ud af Solen

Teknologien kan ud over at benyttes til nattesynsbriller være med til at sikre fremtidige pengesedler mod falskmøntneri eller til at lave nye biosensorer, lyder det fra konferencen i pressemeddelelsen. I tilgift til at omdanne usynligt lys kan teknologien også bruges til at omdanne synligt lys af én farve til en anden.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

I optik beskriver man et simpelt linsesystem med objektplan, billedplan, linseplan (og brændvidde).

Jeg kan ikke for min død forstille mig hvorledes disse briller skulle kunne virke uden mindst et internt billedplan, nemlig der hvor lysforstærkningen forgår.

Eller sagt på almindeligt Dansk: Det vil være virkningsløst at coate et par briller med en lysforstærkende belægning sådan som der står i artiklen ovenfor. Det vil kræve et linsesystem med mindst to linser og en lysforstærkende film imellem disse.

  • 4
  • 0

Jeg vil gerne lige slå et slag for nogle af mine bekendte som allerede har en prototype der kan lave IR lys om til synligt lys, med høj kvanteffektivitet. Og så skal man ikke længere end til Lyngby/Roskilde! Med det rette strukturelle design kunne man godt forestille sig at metoden kunne bruges til briller af en cm tykkelse.

http://www.fotonik.dtu.dk/english/Research...

  • 0
  • 0

Jeg vil gerne lige slå et slag for nogle af mine bekendte som allerede har en prototype der kan lave IR lys om til synligt lys, med høj kvanteffektivitet.

Det er jo ikke den del af problemet, kommentarerne drejer sig om.

Problemet er, at hvis du skal lave briller ved hjælp af et materiale, der omdanner IR til synligt lys, så har du også en fokuseringsopgave, der skal løses. I princippet må der være to muligheder:

  1. Du bruger en linse til at fokusere det indkommende lys på en skærm lavet i et materiale, der omdanner IR til synligt lys. Derefter - fordi skærmen befinder sig på næsetippen, hvor dine øjne ikke kan fokusere - skal du have yderligere en linse mellem skærmen og øjet for at kunne se billedet på skærmen. Det bliver nogle meget tykke briller.

  2. Materialet, som omdanner IR til synligt lys har yderligere en egenskab: Det ikke kun konverterer IR til synligt lys, men bevarer også retningen på den indkommende IR-stråling. Afbøjning af lyset kan eventuelt være tilladt, og må så korrigeres i optikken, men spredning af lyset er fy-fy.

Med det sidstnævnte materiale kunne man lave tynde briller, men jeg kan ikke se ud af hverken artiklen eller dit link, at det er den slags materialer, man har gang i.

  • 1
  • 0

I mit link kan du netop se at der ikke er brug for en skærm. Det er ikke linær konvertering direkte fra en bølgelængde til en anden, hvor lyset har bevaret retning, dvs en simpel linse er alt der er brug for, for at styre lysets retning. Hvad der også er brug for er en kavitet så der kommer en stor feltstyrke i det ikke linære materiale, og at man kan styre dispersionen af de forskellige bølgelængder så der er fasematch over en række bølgelængder. Begge dele kan i princippet klares på under 1cm, og så tæt på øjet som det skal være - inklusiv en linse.

  • 1
  • 0

Det var også min første tanke. Men i en LASER sker jo netop dette, at en lysstråle (/bølge/foton :) ) kommer ind, og en ny lysstråle bliver genereret samme sted og med præcis samme retningsvektor. I en laser har den også samme frekvens (og fase og polarisering), men den har faktisk ikke brug for fokusering, som man f.eks. ville have hvis det "nye" lys blev dannet ved simpel tilfældig emmision fra et eksiteret atom.

Ser man en frekvensdoblende krystal i en grøn laser, så bevarer den jo også retningen på lyset (eller afbøjer den på kendt måde).

Men at man kan ændre frekvensen på en hel bølgefront vidste jeg ikke. Gad vide om det igen altid er en præcis f.eks. dobling af frekvensen? Det må kunne bruges til andet og mere end nattebriller (selvom det da er en spændende applikation), der er jo tale om noget der er simpelt nok, til at vi i situationer kunne udvide vores syns frekvensrange. Kan det mon også halvere bølgelængder, så man kunne se UV? Der ligger meget information, hvis man blot kunne adressere en halvering og fordobling, så vi kunne se 200-1600nm!

Hvad med mere dramatiske ændringer - kommer XRay brillerne fra tegneserierne så også snart? Eller briller der viser mikrobølger? Tænk at kunne se "lyset" fra vores mobiltelefoners GSM og WIFI antenner - det tror jeg et par antennedesignere og andre nørder ville betale en del for :) Men det ville kræve en faktor 250.000.000, at flytte frekvenser på 1.5-3GHz (bølgelængder på 10-20cm) ned til synlige 400-800nm. Så måske går der alligevel et par år :)

  • 0
  • 0

Det er ikke linær konvertering direkte fra en bølgelængde til en anden, hvor lyset har bevaret retning, dvs en simpel linse er alt der er brug for, for at styre lysets retning.

Det er sq rimeligt vildt hvis det kan lade sig gøre! Jeg forstår ikke helt hvad der sker i dit link, men jeg accepterer at man kan bevare retning i et felt. Med hensyn til artiklen, så forstår jeg at op-konverteringen af frekvensen forgår ved foton interaktion med q-dots'ne. Her kan jeg ikke helt fatte at man kan bevare retning af bølgen.

For at være lidt poetisk, så må svare lidt til at sparke en elefant der har fyldt snablen med vand over knæet - og så håbe at den sprøjter vand i en rigtige retning.

  • 0
  • 0

Er der slet ikke nogen der undrer sig over det forsidebillede, der SLET ikke har noget med artiklen at gøre?

Jeg undrer mig mere over hvor nattesynet skulle komme fra. I artiklen står: Det svarer nogenlunde til den måde, hvorpå nattesynsbriller fungerer i dag. Her er det en elektronisk sensor, som måler det infrarøde lys, der udsendes af eksempelvis en varm menneskekrop. Briller gendanner så resultaterne fra sensoren på en skærm.

Nej, det er ikke sådan nattesynsbriller virker! De forstærker eksisterende svagt lys, inkl. infrarød og danner et billede på en flourescerende skærm. Det beskrevne er noget helt andet, nemlig et termografikamera, som danner et billede ud fra det dybt infrarøde spektrum hvor man ser termisk/sortlegeme udstråling.

Og så står der: Forskerne påpeger dog over for New Scientist, at det kan være nødvendigt at tilføje en laser til brillerne for at tilføre mere energi, da der ellers ikke nødvendigvis er energi nok i de infrarøde stråler til, at billedet i brillerne bliver tydeligt nok.

Hvis man ønsker at se uden at blive set benytter man nattesynsbriller som forstærker eksisterende lys. Benytter man laser eller anden belysning lyser man selv op som et fyrtårn.

  • 1
  • 0

hvorpå nattesynsbriller fungerer i dag. Her er det en elektronisk sensor, som måler det infrarøde lys, der udsendes af eksempelvis en varm menneskekrop

Problemet er at ingeniørens journalist (som journalister før har ham) ikke har forstået sondringen mellem det infrarøde lys der ligger "lige over" det synlige spektrum - altså fra omkring 750 nm og så op til 1½-3 um, og så det infrarøde lys som vi (også) opfatter som varmestråling som ligger i området 8 til 14 um. Der er - i forhold til sensorer og tilhørende optik - tale om to vidt forskellige verdener.

Natkikkerter benytter typisk det svage lys (synligt+nærinfrarød) der er til stede og forstærker så dette signal. Alternativt kan man benytte en (nær)infrarød kilde til at oplyse det man vil iagttage.

En feberramt marksoldat med en loddekolbe i den ene hånd og en kop glohed kaffe i den anden vil STADIG fremstå kulsort, hvis vedkommende blev iagttaget med en natkikkert :-)

  • 1
  • 1

Der er da sammenhæng i min optik. Det er q-dots fotograferet i et transmissions elektron mikroskop.

Men, bop, bop, jeg kan godt se, at sammenhængen måske ikke er lige til højrebenet

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten