Infraröd strålning, som är osynlig men ändå mycket användbar, används inom olika områden och för olika ändamål, till exempel för upptäckt av coronavirus (dvs genom värmekameror och biosensorer). Ett koreanskt forskarlag har utvecklat en teknik som visualiserar infraröd strålning och utökar sitt användningsområde.

Korea Institute of Science and Technology (KIST, Tillförordnad president Yoon Seok-jin) meddelade att Dr. Kwon Seok-joons forskargrupp vid Nanophotonics Research Center har utvecklat en multifunktionell självlysande film som kan visualisera nära-infrarött ljus genom våglängdsomvandling som omvandlar nära-infrarött ljus till synligt ljus. Forskningen genomfördes gemensamt av KIST-teamet och Ko Doo-hyun, en professor i tillämpad kemi vid Kyung Hee University (president Han Gyun-tae).

Omvandlingen av osynligt infrarött eller ultraviolett ljus till synligt ljus tillåter oss att intuitivt se data som finns i ljuset, och därmed möjliggör användning av infrarött eller ultraviolett ljus för skärmar eller bildåtergivningsenheter. Kvantprickar, nyligen använt för högupplösta TV-apparater, kan ses som en typ av våglängdsomvandlingsteknik som omvandlar ultraviolett ljus till synligt ljus i displayer.

Ultraviolett ljus har hög energi, vilket gör omvandlingen till synligt ljus relativt enkel och möjliggör hög konverteringseffektivitet. I kontrast, nära-infrarött ljus har låg energi, och åtminstone två nära-infraröda fotoner absorberas och omvandlas till en foton med högre energi. Konverteringseffektiviteten för att omvandla nära-infrarött ljus till synligt ljus är extremt låg och är ungefär 1/100 till 1/1000 effektiviteten för att omvandla kvantprickar till synligt ljus. Detta var en stor stötesten för att göra omvandlingen av nära infrarött till synligt ljus mer realistisk för bredare tillämpningar inom olika områden i form av sensorer, skärmar, och bildåtergivningsenheter.

Forskargruppen vid KIST gjorde en kvadratisk gitteruppsättning av oxiderade kisel (kiseldioxid) mikropärlor dekorerade med uppkonverterande nanopartiklar och metallstrukturer. Denna konfiguration maximerar både absorptionen av nära-infrarött ljus och luminescensen av synligt ljus, ökar därmed effektiviteten för konvertering av nära infrarött till synligt ljus med nästan 1, 000 gånger.

Gitterkonfigurationen hos mikropärlor av kiseldioxid som utvecklats av forskargruppen kan enkelt överföras till en transparent film. Denna typ av film visade sig vara flexibel, vikbar, och till och med tvättbar med bibehållen ljusintensitet efter våglängdsomvandling.

"Befintliga infraröda sensorer kan bara samla in en typ av data, men den här tekniken kan användas för att samla in olika typer av data på en gång och visualisera dem, " sa Dr. Kwon Seok-joon från KIST, som ledde forskningen. "Eftersom denna teknik har olika fördelar vid bearbetning, som vikbarhet, tvättbarhet, och överförbarhet till andra filmer, dess tillämpning kan utökas inom olika områden, och den kan användas för vikbara enheter, bärbara sensorer, och flexibla våglängdskonverteringsanordningar."