Un equipo del Instituto de Tecnología de Pekín, dirigido por Xin Tang y Ge Mu, ha construido un dispositivo que permite ver el infrarrojo de una manera inédita. En lugar de traducir esa banda de luz a los tonos verdosos tradicionales de la visión nocturna convencional, el nuevo aparato convierte diferentes longitudes de onda del infrarrojo en partes distintas del espectro visible, entregando al ojo una imagen en color mucho más cercana a la visión natural.
El secreto está en la combinación de dos tecnologías. un lado, puntos cuánticos coloidales de teluro de mercurio, que absorben la luz infrarroja. otro, un OLED de doble capa, que convierte esa energía absorbida en color visible. Apilados con el cableado interno adecuado, hacen que la radiación infrarroja que entra salga por el otro lado como una imagen común, a todo color.
Para entender por qué esto importa, conviene recordar los fundamentos de la visión. La visión comienza cuando un fotón alcanza un pigmento sensible a la luz en la retina y hace que cambie de forma. Ese cambio requiere una cantidad mínima de energía, unos 1,6 electronvoltios. Los fotones infrarrojos con longitudes de onda superiores a 700 nanómetros no llevan energía suficiente para lograrlo. Eso deja más de la mitad de la energía radiante del Sol fuera de nuestro alcance visual, junto con todo lo que emite o refleja calor en lugar de luz visible.
Los dispositivos actuales que nos permiten ver el infrarrojo usan fotodetectores conectados a LED de luz visible. Ese enfoque hace visible la luz infrarroja, pero solo como brillo: un objeto más cálido brilla un poco más, uno más frío brilla un poco menos, y todo se representa en el mismo color, generalmente verdoso. El problema es que el ojo humano es mucho mejor distinguiendo diferencias sutiles de tono que captando diferencias de brillo. Un dispositivo que solo modula el brillo deja la mayor parte de la sensibilidad del ojo sin usar.
La solución del equipo de Tang comienza por la forma en que se registra la luz infrarroja. Los semiconductores convencionales usados en los detectores de IR tienen bandas de energía continuas, absorbiendo una franja amplia e indiferenciada del espectro. Los puntos cuánticos de teluro de mercurio, al ser diminutos — unos 4 nanómetros —, rompen esos niveles de energía en pasos discretos. Los fotones de diferentes longitudes de onda excitan transiciones electrónicas distintas, preservando la información sobre qué longitud de onda específica llegó.
La otra mitad del desafío era traducir esa señal en una imagen en color. El equipo construyó el OLED con dos capas emisoras apiladas, una dopada con un fósforo rojo y otra con uno cian, separadas por una barrera de energía de unos 0,82 electronvoltios. Cuando llegan pocos huecos de carga, todos son capturados por la capa roja, y el dispositivo emite un brillo rojo de baja intensidad. A medida que el número de huecos crece — ya sea porque la luz infrarroja es más intensa o contiene longitudes de onda más cortas —, la barrera se satura y los huecos comienzan a cruzar hacia la capa cian. El resultado es una mezcla de rojo y cian que desplaza el color y aumenta la luminancia.
Las aplicaciones van mucho más allá de las gafas militares que vienen a la mente. La medicina, la vigilancia, la seguridad nocturna y la astronomía podrían beneficiarse de una visión infrarroja que preserva más información visual. La pregunta que queda es cuánto tardará esta tecnología en salir de los laboratorios y llegar a dispositivos comerciales asequibles — y si, algún día, ver el calor en color será tan común como la visión nocturna verde que conocemos hoy.
Fuentes: Ars Technica, Archyde, Briefly
✓ Fuentes independientes cruzadas y verificadas antes de la publicación
