Nanokristal in bril maakt infraroodstraling zichtbaar

Wil je van een bril die automatisch overgaat op nachtzicht zodra de zon onder is? Dan zijn nanokristallen die infraroodstraling omzetten in zichtbaar licht wat je zoekt.

Soldaten gebruiken nachtkijker om in het donker vijanden te kunnen opsporen. Beeld: Wikimedia Commons/Tech. Sgt. Matt Hecht/Released)
Soldaten gebruiken nachtkijker om in het donker vijanden te kunnen opsporen. Beeld: Wikimedia Commons/Tech. Sgt. Matt Hecht/Released)

De nachtkijkers die soldaten nu gebruiken om hun vijanden in het donker op te sporen zijn groot en lastig te gebruiken. Deze apparaten detecteren de infraroodstraling die uitgezonden wordt door warme lichamen. Vervolgens zetten ze die straling om in elektriciteit en wordt er een beeld geprojecteerd voor je ogen.

Vliesje van nanokristal

Dragomir Neshev van de Australian National University in Canberra heeft nu samen met zijn collega’s een nanokristal ontwikkeld waarmee infraroodstraling direct gezien kan worden. De kristallen kunnen bovendien toegepast worden bij een normale bril.

De kristallen, die gemaakt zijn van aluminium, gallium en arsenide, zijn 500 keer dunner dan een haar en kunnen als een ultradun vliesje aangebracht worden op glas.

Elk nanokristal gedraagt zich als een antenne waarmee de infraroodstraling wordt opgevangen. Vervolgens wordt het geconcentreerd, waardoor het verandert in zichtbaar licht. Bij dit proces wordt de frequentie van de straling verdubbeld. Dat betekent dat de golflengte halveert, waardoor de straling in het lichtbare spectrum valt. Infraroodstraling heeft namelijk een golflengte tussen de 700 en 1000.000 nanometer, terwijl we alleen licht met een golflengte tussen de 390 en 700 nanometer kunnen zien. Door de golflengte van infraroodstraling te halveren, wordt een deel ervan dus zichtbaar.

Tot nu toe heeft de onderzoeksgroep van Neshev aangetoond dat de nanokristallen infraroodstraling met een hoge intensiteit, dat geproduceerd wordt door een laser, om kan zetten in zichtbaar licht. Deze resultaten werden begin december gepresenteerd tijdens het Australian Institute of Physics Congress in Brisbane.

In het donker

Infraroodstraling van warme lichamen omzetten is lastiger omdat het een lagere intensiteit heeft dan laserlicht. Het prototype nachtzichtbril moet daarom een kleine laser bevatten. Deze produceert laserlicht dat combineert met de binnenkomende infraroodstraling, waardoor de intensiteit hoog genoeg is om de straling van objecten in het donker te veranderen in zichtbaar licht.

Door verschillende groottes nanokristallen te mengen in de dunne vliesjes, kunnen bovendien verschillende soorten infraroodstraling omgezet worden.

De vraag die rest is: hoe ziet de wereld van infrarood er uit als het omgezet wordt in zichtbare kleuren?

‘Ik heb hier over nagedacht, maar om eerlijk te zijn weet ik het niet’, zegt Neshev. ‘Waarschijnlijk zien warme objecten er blauwachtig uit en koudere roodachtig’.

Het doel is om binnen vijf jaar een werkend prototype te bouwen.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.

Lees verder:

Over de auteur

Alice Klein



4 Reacties

  • Pim Lemmens

    | Beantwoorden

    Lijkt me moeilijk in een normale bril toe te passen. Want niet alleen moet de frequentie van het licht worden verdubbeld, maar het resulterende zichtbare licht moet ook nog in precies dezelfde richting worden uitgezonden als het invallende infrarode licht. Als die nanokristallen het licht in een willekeurige richting sturen krijg je nooit een scherp beeld. Vandaar dat die militaire nachtkijkers een ingebouwd lenzenstelsel hebben.

  • Frits van Leersum

    | Beantwoorden

    Is het ook vrouwvriendelijk?

  • Tijl

    | Beantwoorden

    De militairen zullen zeker geïnteresseerd zijn in zulke snufjes, stel je voor een speciale bril die niets in uiterlijk te onderscheiden is van een gewone maar waarmee je wel in het donker kan zien! Ook voor de mannen interessant om te zien wanneer een vrouw warm loopt 😉

  • Tijl

    | Beantwoorden

    De militairen zullen zeker geïnteresseerd zijn in zulke snufjes, stel je voor een speciale bril die niets in uiterlijk te onderscheiden is van een gewone maar waarmee je wel in het donker kan zien! Ook voor de mannen interessant om te zien wanneer een vrouw warm loopt

Plaats een reactie