El desarrollo sería posible gracias a un nuevo uso del grafeno
Investigadores de la Universidad de Michigan en Estados Unidos proponen crear lentes de contacto que permitirían a una persona obtener visión infrarroja. Tal visión es utilizada para ver personas y animales en la noche, fugas de calor en casas, y por doctores para monitorear el flujo sanguíneo, entre otras cosas.
Los investigadores lograron crear un detector de infrarrojo en base a grafenoque no requiere de sistemas de enfriamiento complicados, como los que existen hoy. ”Podemos hacer el diseño súper delgado. Puede ser montado sobre un lente de contacto o integrado en un celular“, señaló el profesor Zhaohui Zhong.
A diferencia del espectro visible, capturar imágenes en infrarrojo requiere de una combinación de tecnologías para captar radiación cercana, media y lejana al mismo tiempo. Esto se complica más si se considera que los sensores de infrarrojo medio y lejano requieren temperaturas muy bajas para funcionar.
El grafeno es una capa de átomos de carbono, y puede captar todo el espectro, además de luz visible y ultravioleta. Pero hasta ahora no había sido posible usarlo para detectar infrarrojo porque no puede capturar suficiente luz para generar una señal eléctrica detectable. Este material solo tiene 1 átomo de grosor, con lo que absorbe apenas 2,3% de la luz que recibe. Si la luz no logra generar una señal eléctrica, el grafeno no puede usarse como sensor.
Para superar este problema, los investigadores Zhaohui Zhong y Ted Norrisdiseñaron una nueva forma de generar esta señal eléctrica. En lugar de medir directamente los electrones liberados cuando la luz toca el grafeno, amplificaron la señal observando cómo las cargas inducidas por la luz en el grafeno afectan a otra corriente eléctrica cercana.
Para crear el aparato, pusieron una barrera aisladora entre dos capas de grafeno. La capa inferior tiene una corriente corriendo a través de ella. Cuando la luz toca la capa superior, se liberan electrones, creando agujeros cargados positivamente. Luego, los electrones viajan usando propiedades de la mecánica cuántica y traspasan la barrera hacia la capa inferior de grafeno.
Los “agujeros” que quedan en la capa de arriba producen un campo eléctrico que interfiere con el flujo de electricidad que corre en la capa inferior. Al medir el cambio en esta corriente, los científicos pudieron deducir el tipo de luz que llegó al sensor. Este sistema permite lograr una alta sensibilidad sin necesidad de enfriar los sistemas.
“Si lo integramos con un lente de contacto u otros dispositivos vestibles, expande tu visión. Te entrega otra forma de interactuar con tu entorno”, asegura Zhong. Todavía falta bastante para algo como eso, y lo más probable es que esta invención encuentre sus primeros usos en el ámbito científico y militar.