隐形眼镜能帮助人们在黑暗中视物吗?

March 21, 2014 15:51

隐形眼镜能帮助夜间看得更清楚吗?(来源:discovery.com)

戴上一副轻薄的红外隐形眼镜就能夜视——这听起来像是间谍动作电影里的情节。但现在,得益于美国密歇根大学科学家们的最新研究,红外隐形眼镜有望成为现实。

密歇根大学的研究人员利用石墨烯的光学特性制造出了红外隐形眼镜。去年,IBM公司展示了石墨烯的一些光电导机制,正是这些机制使其能够高效地探测红外光。

石墨烯可以探测整个红外光谱,包括可见光和紫外线。但尽管有此巨大优势,石墨烯也存在一个很大的缺点。由于石墨烯只有一层分子厚,它只能吸收照射到其上的光的2.3%。这不足以产生电信号,而没有电信号,石墨烯就无法作为红外传感器工作。

为了克服这一缺陷,科学家们在两层石墨烯之间夹了一层绝缘体。下层石墨烯中通有电流。当光照射到上层石墨烯时,电子被释放出来,并能通过绝缘体产生量子隧穿效应,从而放大光照射时产生的电信号。通过测量下层石墨烯中电流的变化,科学家们就能精确地知道照射到上层石墨烯上的光强。

该装置的灵敏度与冷却式红外传感器相当,但可在室温下工作。科学家们成功地将传感器制成小指甲盖大小,或标准隐形眼镜大小。

“如果我们把这项技术与隐形眼镜或其他可穿戴眼部设备结合起来,就能扩大我们的视野。这将使我们能够以一种全新的方式与环境互动,”密歇根大学副教授钟兆辉说。

红外线已广为人知,在军事领域有着广泛的应用,例如帮助人们在黑暗中视物。此外,这项技术也可应用于医学领域,例如帮助医生控制血液循环。

未来夜视能力是否具有吸引力还有待观察。然而,其基本原理为这项技术在各种新材料和设备中的应用提供了可能。或许未来我们会推出红外版的谷歌眼镜?

据越南+

特稿刊登于《义安报》

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