Kızılötesi görüntüleme teknolojisinde yüksek maliyet ve donanım kısıtlamalarını ortadan kaldıracak devrim niteliğinde bir adım atıldı. Pekin Teknoloji Enstitüsü'ndeki bilim insanları, yılanların karanlıkta ısı izlerini tespit etmesini sağlayan "çukur organlarını" taklit ederek, yapay bir "yılan görüşü" sistemi geliştirdi. Bu yeni teknoloji, akıllı telefonlardan endüstriyel kameralara kadar her yerde bulunan standart silikon CMOS sensörlere entegre edilerek, oda sıcaklığında 4K çözünürlüklü termal görüntüleme imkanı sunuyor.
MALİYET VE DONANIM ENGELİ AŞILIYOR
Mevcut yüksek performanslı kızılötesi sistemler, kısa ve orta dalga kızılötesi ışığı (SWIR ve MWIR) algılayabilmek için pahalı malzemelere ve hantal soğutma donanımlarına ihtiyaç duyuyor. Bu durum, teknolojinin yaygınlaşmasını ve taşınabilirliğini kısıtlıyordu. Çinli araştırma ekibi ise geliştirdikleri "kızılötesi-görünür görüntü yükseltici" teknolojisiyle bu engeli aştı.
Araştırmacılar, oda sıcaklığında oluşan termal gürültü sorununu çözmek için cıva tellür kolloidal kuantum noktaları kullanarak özel bir "bariyer heterojunsiyon" inşa etti. Çinko oksit ve polimerden oluşan ek katmanlar sayesinde, sensörün kriyojenik soğutmaya ihtiyaç duymadan hassas kalması sağlandı. Bu yapı, zayıf kızılötesi sinyalleri standart CMOS çiplerinin okuyabileceği görünür fotonlara dönüştürüyor.
SİS VE DUMANI DELEN GÖRÜŞ
Geliştirilen sistem, standart 8 inçlik bir CMOS yonga üzerine entegre edildiğinde, 1,55 mikron piksel aralığıyla 3840 × 2160 (4K) çözünürlükte görüntüler yakalamayı başardı. Araştırmacılar, bu teknolojinin spektrumu 14 kat genişleterek sis ve dumanı delebilen, her türlü hava koşulunda net görüş sağlayan bir yapı sunduğunu belirtti. Silikon levhaların içinin görülmesi ve termal dağılımların tespiti gibi hassas işlemler artık düşük maliyetli donanımlarla mümkün hale geliyor.
OTONOM SÜRÜŞ VE TIBBİ TEŞHİSTE YENİ DÖNEM
Biyolojik planların yarı iletken üretimiyle birleştirilmesi, teknolojinin sadece savunma sanayii ile sınırlı kalmayıp sivil ve ticari alanlara da yayılmasını sağlayacak. Düşük maliyetli 4K kızılötesi görüşün; yeni nesil otonom sürüş sistemleri, endüstriyel muayene araçları, tıbbi teşhis cihazları ve tüketici sınıfı gece görüş ekipmanlarında kullanılması hedefleniyor. Çalışma, SWIR ve MWIR sistemlerinin maliyetini önemli ölçüde düşürerek, erişilebilir termal görüşe giden ticari yolu açmış oldu.
