Sensor de infravermelho agora é capaz de ver em cores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2006

Não, esta imagem não é de um fantasma. É de um cientista bem vivo, visto na faixa do infravermelho. Ao contrário das câmeras digitais, que capturam todo o espectro da luz visível, os detectores de infravermelho sempre foram bastante limitados na faixa de freqüência que conseguem captar. Era como se eles somente conseguissem fazer fotos em preto e branco.

Agora cientistas da NASA criaram um fotodetector na faixa do infravermelho que utiliza poços quânticos - pequenas armadilhas que aprisionam elétrons, somente os liberando quando atingidos pela energia específica para a qual foram programados. Ao ser liberado, o elétron vai para um chip, acima do detector onde estão os poços quânticos, sendo gravado na forma de um pixel.

E, ao contrário dos caros fotodetectores disponíveis até agora, o novo sensor consegue fazer imagens coloridas, dada a magnitude do espectro que ele consegue captar.

O princípio de funcionamento do QWIP ("Quantum Well Infrared Photodetector") é praticamente o mesmo das câmeras digitais, com a diferença de que ele não capta luz visível, mas luz infravermelha. Embora seja invisível ao olho humano, algumas de suas formas podem ser sentidas como calor. O QWIP capta energias com comprimento de onda entre 8 e 12 micrômetros.

Sensores de infravermelho são essenciais em uma técnica chamada espectroscopia, que analisa a intensidade das luzes de diferentes cores que são emitidas ou refletidas por um objeto.

Ao contrário de uma fotografia tradicional, que mostra apenas a aparência de um objeto, a espectroscopia capta informações muito mais detalhadas, como a composição química, a velocidade e até a direção do movimento. Ela é utilizada, por exemplo, para determinar do que são feita as estrelas, sem que tenhamos uma amostra delas.

Mas esses sensores podem ser utilizados também para analisar as camadas superiores da atmosfera terrestre, analisar quantidades-traço de elementos químicos, tamanho, peso e composição das gotas de chuva e uma série de outras tarefas ligadas ao meio-ambiente.

O QWIP é o mais preciso sensor de infravermelho já fabricado, atingindo 1 Megapixel de resolução. Embora pareça pouco, comparando-se com a câmeras digitais comuns, ele deverá revolucionar a espectroscopia, principalmente pela radical diminuição nos custos dos equipamentos de captura da luz.

O chip principal do QWIP foi construído com arseneto de gálio (GaAs), tendo no topo mais de 100 camadas de material detector. Cada camada é extremamente fina, tendo apenas entre 10 e 700 átomos de espessura. São essas camadas que funcionam como poços quânticos, aprisionando os elétrons e liberando-os quando alcançados pela energia infravermelha.