Bilim insanları, karanlıkta avlarının yaydığı ısıyı "görebilen" yılanlardan esinlenerek, akıllı telefonlara sığabilecek bir teknoloji geliştirdi. Bu yeni nesil sensör, 4K çözünürlükte (3840 × 2160 piksel) ultra yüksek çözünürlüklü kızılötesi (IR) görüntüler yakalayabiliyor.
Mutlak sıfırın (-273 santigrat derece) üzerindeki her cisim, elektromanyetik radyasyon yayar. Vücut ısısı da bu radyasyonun bir parçası olup, dalga boyu kızılötesi aralığındadır. İnsan gözü ise yalnızca görünür ışık aralığındaki daha kısa dalga boylarını algılayabilir.
Bazı yılan türleri, gözleriyle görünür ışığı algılamanın yanı sıra, burun deliklerinin yanında bulunan özel bir ısı algılama organı sayesinde daha uzun dalga boylarındaki kızılötesi radyasyonu da görebilir. Bu organ, IR dalgalarının algılayıcı bir zar tabakasını ısıtmasıyla beyne bir ısı "imajı" göndermesini sağlar.
Bu konseptten yola çıkan bilim insanları, farklı malzemelerin katmanlarını üst üste yerleştirerek, radyasyonun geçerek gözle görülebilir, yüksek kaliteli bir görüntüye dönüştüğü bir sistem tasarladı. Bu çalışma, bilimsel bir dergide yayımlandı.
Sistemin ilk katmanı, kızılötesi radyasyonu emdiğinde elektrik yükleri yayan, "kalloidal kuantum noktaları" adı verilen minik nanoparçacıklardan oluşuyor. Bu yükler, gürültü azaltma katmanlarından geçerek, "yükseltici" olarak bilinen organik ışık yayan diyot (LED) katmanına ulaşıyor.
Burada elektronlar "boşluklarla" (elektron eksiklikleri) birleşerek enerji salıyor ve bu enerji, fosforlu moleküller tarafından yeşil, görünür ışığa dönüştürülüyor. Son olarak, görünür ışık, görüntüyü oluşturan "tamamlayıcı metal oksit yarı iletken" (CMOS) katmanına ulaşıyor.
Geleceğin Akıllı Telefonlarında Kızılötesi Görüntüleme
Bu teknoloji, kısa ve orta dalga kızılötesi (1.1 ila 5 mikrometre dalga boyları) ışınları oda sıcaklığında ultra yüksek çözünürlüklü bir görüntüye dönüştürebilen ilk sistem olma özelliğini taşıyor. CMOS sensörünün yükselticiye doğrudan yerleştirilmesi sayesinde, daha zayıf kızılötesi sinyaller bile gürültü tarafından baskılanmadan yakalanabiliyor. Diğer sistemlerde ise sinyallerin katmanlar arasında hareket etmesi sırasında oluşan gürültüyü önlemek için pahalı soğutma sistemleri gerekebiliyor.
Kızılötesi radyasyonu etkili bir şekilde görebilme yeteneği, insanlığın algılayabileceği dalga boyu aralığını 14 kattan fazla genişletiyor. Bu teknolojiye sahip bir kamera, sis, duman veya gece gibi düşük ışık koşullarında bile sıcak nesneleri tespit edebilecek.
Araştırmacılar, bu yapay görüşün her türlü hava koşulunda, gündüz veya gece çalışabileceğini ve sanayi denetimi, gıda güvenliği, gaz algılama, tarım bilimi ve otonom sürüş gibi yeni alanlarda kullanılabileceğini belirtiyor. Ayrıca, milyonlarca piksellik sistemlerin "son derece düşük bir maliyetle" elde edilebileceği, bu da teknolojinin gelecekte tüketici kameraları ve akıllı telefonlar için daha erişilebilir hale gelmesini sağlayacağı ifade ediliyor.
