Ungefär som vissa ormar använder infrarött för att "se" på natten, Forskare vid University of Central Florida arbetar med att skapa liknande huggormssyn för att förbättra känsligheten hos nattkamera.

Möjligheten att förbättra nattsynskapaciteten kan ha konsekvenser för att förbättra det som kan ses i rymden, i kemiska och biologiska katastrofområden, och på slagfältet.

En studie som beskriver UCF-forskarnas nattvisningsarbete dök nyligen upp i tidskriften Naturkommunikation .

"Med den infraröda detektorn som vi har utvecklat, du kan extrahera mer information från objektet du tittar på i mörkret, "sa Debashis Chanda, docent i UCF:s NanoScience Technology Center och studiens huvudutredare.

"Säga, du tittar på någon på natten genom nattsynsglasögon. Du tittar på hans infraröda signatur, som kommer över hela kroppen. Han kan ha ett dolt vapen som avger en annan våglängd av infrarött ljus, men du kan inte se det ens med en för närvarande tillgänglig, dyr, kryogenkyld kamera. "

Den infraröda detektorn utvecklad av Chanda och hans team, dock, behöver inte flytande kväve för att kyla ner det till extremt -321 grader för att vara tillräckligt känslig för att upptäcka olika våglängder för infrarött ljus. Den fungerar också mycket snabbare än befintliga nattkamera som inte kräver kylning, men är långsamma att bearbeta bilder.

Människor ser ljus i det elektromagnetiska spektrumet som har våglängder som är från cirka 400 till 700 nanometer långa, som är känt som det synliga ljusets spektrum.

I denna forskning, Chanda och hans team arbetade med mycket längre våglängder som sträcker sig till cirka 16, 000 nanometer.

Det gör att UCF -detektorn kan urskilja de olika våglängderna i den osynliga infraröda domänen. Det gör detta genom att plocka ut olika objekt som avger olika våglängder.

Nuvarande mörkerseende kameror kan inte isolera de olika objekten baserat på deras distinkta infraröda våglängder och istället integrera eller klumpa ihop våglängderna tillsammans så att det som kan vara flera separata objekt bara ses som ett genom det infraröda objektivet.

"Detta är en av de första demonstrationerna av faktiskt dynamisk inställning av detektors spektrala svar eller, med andra ord, välja vilken infraröd 'färg' du vill se, "Sa Chanda.

Med den nya tekniken, ytterligare infraröda "färger" kan tilldelas objekt som återspeglar olika våglängder för infrarött ljus, förutom standardfärgerna i antingen grönt, orange eller svart sett i mörkerseende, Sa Chanda.

För astronomer, detta innebär potentialen att ha nya teleskop som ser information som tidigare var osynlig i den infraröda domänen. För områden med kemisk och biologisk katastrof, eller till och med övervaka föroreningar, det betyder att man tar en bild för att få en spektralanalys av gaserna som finns i ett område, såsom kolmonoxid eller koldioxid, baserat på hur infrarött ljus reagerar med kemiska molekyler.

Tricket för att utveckla det nya mycket känsliga, men okyld infraröd detektor konstruerade det tvådimensionella nanomaterialet grafen till ett material som kan bära en elektrisk ström.

Forskarna uppnådde detta genom att utforma materialet för att vara asymmetriskt så att temperaturskillnaden som skapas av absorberat ljus som träffar de olika materialdelarna fick elektroner att flöda från en sida till en annan, vilket skapar en spänning.

Processen verifierades också med en modell som utvecklats av studiemedförfattaren Michael N.Leuenberger, en professor i UCF:s NanoScience Technology Center med gemensamma utnämningar vid Institutionen för fysik och College of Optics and Photonics.

Detektorns förmåga att ta en bild testades en pixel åt gången.

Enheten är inte kommersiellt tillgänglig men kan en dag integreras i kameror och teleskop.