(Phys.org) - Syftar till att möta det strategiska militära behovet av noggrannhet, högupplöst bildbehandling, en University of Wisconsin-Madison el- och datoringenjör som arbetar med US Air Force Office of Scientific Research och det amerikanska försvarsdepartementet har ett enkelt mål:att göra nattsyn mer exakt och lättare för soldater och piloter att använda.

Genom några viktiga genombrott inom flexibla halvledare, el- och datorteknik Professor Zhenqiang "Jack" Ma har skapat två bildtekniker som har potentiella tillämpningar bortom 2000 -talets slagfält.

Med $ 750, 000 i stöd från Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), Ma har utvecklat böjda nattsynsglasögon med hjälp av germanium-nanomembraner.

Att skapa mörkerseende med glasögon med en böjd yta möjliggör ett bredare synfält för piloter, men kräver mycket ljuskänsliga material med mekanisk böjbarhet-kislet som används i konventionella bildsensorer skär det inte.

Istället, Ma:s design använder flexibla germanium -nanomembraner:en överförbar flexibel halvledare som fram till nu har varit för utmanande att använda i avbildare på grund av hög mörk ström, den elektriska bakgrunden som strömmar genom ljuskänsliga material även när de inte utsätts för ljus.

"På grund av deras högre mörka ström, bilden kommer ofta mycket bullrigare på germaniumbaserade bildare, "säger Ma." Vi löste det problemet. "

Ma:s mörka strömreduceringsteknik har också nyligen licensierats till Intel.

I ett annat bildprojekt, USA:s försvarsdepartement har gett Ma 750 dollar, 000 till stöd för utveckling av avbildare för militär övervakning som spänner över flera spektra, kombinerar infrarött och synligt ljus till en enda bild.

"Anledningen till att de är intresserade av IR är att synligt ljus kan blockeras av moln, damm, rök, "säger Ma." IR kan gå igenom, så samtidigt synlig och IR -avbildning gör att de kan se allt. "

Billigt kisel gör produktion av synliga ljusbilder en enkel uppgift, men IR förlitar sig på material som är oförenliga med kisel.

Det nuvarande tillvägagångssättet innefattar en sensor för IR -bilder och en sensor för synligt ljus, kombinerar de två bilderna i efterbehandlingen, vilket kräver större datorkraft och hårdvarukomplexitet. Istället, Ma kommer att använda en heterogen halvledar -nanomembran, stapla de två inkompatibla materialen i varje pixel i den nya kameran för att lagra IR och synliga bilder ovanpå varandra i en enda bild.

Resultatet blir avbildare som sömlöst kan växla mellan IR och synliga bilder, att låta bilden bli rikare och snabbare utnyttjas för strategiskt beslutsfattande.

"De letar efter den högsta upplösningen de kan få, "säger Ma." Något som kan ta en bild med allt i den. "