ให้ความรู้เกี่ยวกับงูพิษ

ความสามารถในการเพิ่มความสามารถในการมองเห็นตอนกลางคืนอาจมีความหมายในการปรับปรุงสิ่งที่สามารถมองเห็นได้ในอวกาศ ในพื้นที่ภัยพิบัติทางเคมีและชีวภาพ และในสนามรบ การศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับงานการมองเห็นตอนกลางคืนของนักวิจัย UCF ปรากฏในวารสารNature Communications เมื่อเร็วๆ นี้ Debashis Chanda รองศาสตราจารย์จากศูนย์เทคโนโลยีนาโนวิทยาศาสตร์ของ UCF และผู้ตรวจสอบหลักของการศึกษากล่าวว่า "ด้วยเครื่องตรวจจับอินฟราเรดที่เราพัฒนาขึ้น คุณสามารถดึงข้อมูลเพิ่มเติมจากวัตถุที่คุณมองในความมืดได้" "สมมติว่าคุณกำลังมองใครซักคนในตอนกลางคืนผ่านแว่นกันแสงตอนกลางคืน คุณกำลังดูลายเซ็นอินฟราเรดของเขาที่แผ่ไปทั่วร่างกาย เขาอาจมีอาวุธซ่อนอยู่ที่ปล่อยแสงอินฟราเรดความยาวคลื่นต่างๆ กัน แต่ คุณไม่สามารถมองเห็นได้แม้กับกล้องที่ระบายความร้อนด้วยการแช่แข็งที่มีราคาแพงและมีราคาแพง" อย่างไรก็ตาม เครื่องตรวจจับอินฟราเรดที่พัฒนาโดย Chanda และทีมงานของเขาไม่จำเป็นต้องใช้ไนโตรเจนเหลวทำให้เย็นลงถึง -321 องศาเพื่อให้มีความไวเพียงพอในการตรวจจับความยาวคลื่นต่างๆ ของแสงอินฟราเรด นอกจากนี้ยังทำงานได้เร็วกว่ากล้องมองกลางคืนที่มีอยู่มากซึ่งไม่ต้องการการระบายความร้อน แต่ประมวลผลภาพได้ช้า มนุษย์มองเห็นแสงในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 ถึง 700 นาโนเมตร งูพิษ ซึ่งเรียกว่าสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ ในงานวิจัยนี้ Chanda และทีมงานของเขากำลังทำงานกับความยาวคลื่นที่ยาวกว่ามาก ซึ่งขยายไปถึง 16,000 นาโนเมตร ซึ่งช่วยให้เครื่องตรวจจับ UCF แยกแยะความยาวคลื่นต่างๆ ในโดเมนอินฟราเรดที่มองไม่เห็นได้ ทำสิ่งนี้โดยการเลือกวัตถุต่าง ๆ ที่ปล่อยความยาวคลื่นต่างกัน กล้องมองกลางคืนในปัจจุบันไม่สามารถแยกวัตถุต่างๆ ตามความยาวคลื่นอินฟราเรดที่แตกต่างกันได้ และแทนที่จะรวมหรือรวมความยาวคลื่นทั้งหมดเข้าด้วยกัน เพื่อให้วัตถุที่แยกจากกันหลายชิ้นถูกมองเห็นเป็นเพียงชิ้นเดียวผ่านเลนส์อินฟราเรด "นี่เป็นหนึ่งในการสาธิตครั้งแรกของการปรับการตอบสนองสเปกตรัมแบบไดนามิกของเครื่องตรวจจับ หรืออีกนัยหนึ่งคือการเลือก 'สี' อินฟราเรดที่คุณต้องการเห็น" Chanda กล่าว ด้วยเทคโนโลยีใหม่ สามารถกำหนด "สี" อินฟราเรดเพิ่มเติมเพื่อแสดงรายการที่สะท้อนความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงอินฟราเรด นอกเหนือไปจากสีมาตรฐานของสีเขียว สีส้ม หรือสีดำที่เห็นในการมองเห็นตอนกลางคืน Chanda กล่าว สำหรับนักดาราศาสตร์ นี่หมายถึงศักยภาพที่จะมีกล้องโทรทรรศน์ใหม่ที่มองเห็นข้อมูลที่ก่อนหน้านี้มองไม่เห็นในโดเมนอินฟราเรด สำหรับพื้นที่ภัยพิบัติทางเคมีและชีวภาพ หรือแม้แต่การตรวจสอบมลพิษ หมายถึงการถ่ายภาพเพื่อรับการวิเคราะห์สเปกตรัมของก๊าซในพื้นที่ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์ โดยพิจารณาจากวิธีที่แสงอินฟราเรดทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารเคมี เคล็ดลับในการพัฒนาเครื่องตรวจจับอินฟราเรดที่มีความไวสูงแต่ไม่มีการระบายความร้อนคือวิศวกรรมวัสดุนาโนกราฟีนสองมิติให้เป็นวัสดุที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ นักวิจัยทำได้โดยการออกแบบวัสดุให้ไม่สมมาตร เพื่อให้ความแตกต่างของอุณหภูมิที่เกิดจากการดูดกลืนแสงกระทบกับส่วนต่างๆ ของวัสดุ ทำให้อิเล็กตรอนไหลจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้าน ซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น กระบวนการนี้ยังได้รับการตรวจสอบโดยใช้แบบจำลองที่พัฒนาโดยผู้ร่วมวิจัย Michael N. Leuenberger ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ในศูนย์เทคโนโลยีนาโนวิทยาศาสตร์ของ UCF โดยได้รับการแต่งตั้งร่วมกันในภาควิชาฟิสิกส์และวิทยาลัยทัศนศาสตร์และโฟโตนิกส์ ความสามารถของเครื่องตรวจจับในการจับภาพได้รับการทดสอบครั้งละหนึ่งพิกเซล อุปกรณ์นี้ไม่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ แต่สักวันหนึ่งอาจรวมเข้ากับกล้องและกล้องโทรทรรศน์ได้ งานนี้ได้รับการสนับสนุนเงินทุนจากสำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหมของกระทรวงกลาโหมสหรัฐ