Физичари предлажу нови начин откривања инфрацрвеног зрачења
Недавно су физичари са Федералног института за технологију у Лозани (ЕПФЛ) предложили нови метод детекције инфрацрвеног зрачења, које је веома осетљиво и може чак да детектује сигнале појединачних фотона. Решење на наноразмери засновано на платформи молекуларне оптомеханичке за конвертовање терахерц и средње инфрацрвених (МИР) фотона у видљиви-блиски инфрацрвени (ВИС-НИР) опсег и додавање буке у њих коришћењем пуног квантног модела и ефикасност конверзије су детаљно анализирани . Истраживање под називом „Молекуларна платформа за повећање фреквенције на нивоу једног фотона“ објављено је у физици.оптика, а адреса рада је: хттпс://аркив.орг/абс/1910.11395в1.
Када користимо веб камере или камере за мобилне телефоне, доживљавамо моћ јефтиних, компактних сензора развијених у последњих неколико деценија за видљиву област електромагнетног спектра. Насупрот томе, откривање нискофреквентног зрачења које је невидљиво голим оком, попут средњег и далеког инфрацрвеног зрачења, захтева сложену и скупу опрему. Сензори за молекуларно препознавање и снимање топлотног зрачења које природно емитује људско тело још увек нису широко доступни због недостатка компактне технологије. Стога би нови концептуални продори у овој области могли имати огроман утицај на наш свакодневни живот. Директна детекција појединачних фотона са таласним дужинама већим од 2 микрометра у амбијенталним условима је тренутно још увек озбиљан технички изазов.
Тренутно најпопуларнија техника за детекцију средњег до далеког инфрацрвеног зрачења је микроболометар, који се састоји од низа малих термометара који мере топлоту генерисану апсорбованим зрачењем. Такви детектори имају низ ограничења, посебно споро време одзива и немогућност да детектују слабе сигнале зрачења.
Тим ЕПФЛ-а предвођен Кристофом Галандом и Тобијасом Кипенбергом предложио је нову методу детекције која следи потпуно другачији пут: прво претвара невидљиво зрачење у видљиво светло, а затим га детектује постојећим технологијама. У срцу овог новог концепта су хибридне метално-молекуларне наноструктуре. Метал је модификован да фокусира инфрацрвено зрачење на молекуле, узрокујући да вибрирају. Енергија вибрирајућих молекула се затим поново претвара у зрачење, али овог пута као видљива светлост. Ова хибридна наноструктура, дизајнирана у сарадњи са Дијегом Мартин-Каном (Мак Планцк Институте фор Лигхт, Ерланген, Немачка), постиже високу ефикасност конверзије док смањује уређаје на величине које су много мање од таласне дужине инфрацрвене светлости.
