Câmeras infravermelhas vão ficar coloridas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/12/2015

Este domo recebeu o revestimento ajustado para absorver toda a luz vermelha, o que o deixa com uma tonalidade verde. No detalhe é possível ver os nanocubos de prata responsáveis pelo fenômeno.
[Imagem: Maiken Mikkelsen/Gleb Akselrod/Duke University]

Cores do infravermelho

As câmeras infravermelhas - que enxergam os objetos pela temperatura - logo poderão se tornar tão coloridas quanto as câmeras ópticas tradicionais.

As imagens em infravermelho atuais até parecem ser coloridas, com os objetos quentes aparecendo mais vermelhos ou mais brilhantes do que seu entorno.

Mas essas imagens não são criadas a partir de cores reais, elas baseiam-se na quantidade de radiação térmica - ou luz infravermelha - que a câmera capta.

Agora, uma nova tecnologia promete dar a essas câmeras a capacidade real de identificar diferentes cores - diferentes comprimentos de onda do espectro infravermelho.

Absorvedores perfeitos

Além de as imagens se tornarem mais "inteligíveis" para os olhos humanos, essas "cores do calor" permitirão capturar muito mais informações sobre os objetos que estão sendo fotografados, incluindo sua composição química.

Essa possibilidade foi demonstrada por Gleb Akselrod, da Universidade de Duke, nos EUA, que criou absorvedores perfeitos para pequenas bandas do espectro eletromagnético, da luz visível até o infravermelho próximo.

"Tomando emprestado técnicas bem conhecidas da química e empregando-as de novas maneiras, fomos capazes de obter uma resolução significativamente melhor do que com um sistema de litografia por feixe de elétrons estado da arte, que custa milhões de dólares," disse o professor Maiken Mikkelsen, coordenador da equipe.

"Isso nos permitiu criar um revestimento que pode ajustar o espectro de absorção com um nível de controle impossível anteriormente, com aplicações potenciais que vão da coleta de luz e fotodetectores até aplicações militares," prosseguiu ele.

Pacotes de energia

A tecnologia se baseia no mesmo fenômeno físico por trás da plasmônica, que explora ondas de elétrons geradas quando a luz atinge a superfície dos metais - essas ondas, essencialmente pacotes de energia, são conhecidas como plásmons de superfície.

Akselrod primeiro revestiu a superfície de um substrato com uma fina camada de ouro, com poucos átomos de espessura. A seguir ele colocou por cima outra camada igualmente fina de polímero e, finalmente, um revestimento de cubos de prata, cada um medindo cerca de 100 nanômetros de aresta.

Quando a luz atinge esse revestimento multicamada, um comprimento de onda específico - uma cor - fica aprisionada na superfície dos nanocubos na forma de plásmons de superfície, finalmente dissipando-se na forma de calor.

Controlando a espessura da película de polímero e o tamanho e quantidade de nanocubos de prata é possível ajustar o revestimento para que ele absorva diferentes comprimentos de onda da luz, do espectro visível ao infravermelho próximo.

Câmera infravermelha colorida

Agora a equipe pretende usar múltiplos revestimentos para criar um sensor que possa captar seletivamente diversas faixas do espectro infravermelho, criando uma câmera infravermelha colorida.

Segundo eles, isto não será um problema porque a técnica de fabricação dos revestimentos é escalável e pode ser aplicada a superfícies de qualquer geometria.

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