Nanokristalle könnten Brillen in Infrarot-Nachtsichtgeräte verwandeln

Bisher ist es nur mittels einiger Technik möglich, in der Nacht per Infrarot zu sehen - ein Sensor muss die entsprechenden, für Menschen nicht sichtbaren Photonen im Bereich von 1.000 bis 14.000 Nanometern einfangen und dann ihre Verteilung in den für uns sichtbaren von 400–700 nm Bereich umrechnen und auf einem Display ausgeben. Probleme bereitet dabei oft das thermische Rauschen des Sensors, der deswegen extra gekühlt werden muss.

Forscher der Australian National University (ANU) haben jetzt eine viel einfachere Lösung entwickelt, die schon bei Zimmertemperatur funktioniert, nicht anfällig ist für thermisches Rauschen ist und deswegen auch keine Extra Kühlung benötigt: eine 400 Nanometer dünne Beschichtung aus Gallium Arsenid (GaAs) Nanokristallen, welche Infrarotstrahlung in den sichtbaren Bereich optisch "hochkonvertiert". Erreicht wird das durch eine Metasurface, d.h. eine exakte definierte Oberflächenstruktur aus Kristallen im Nanobereich in Form von "Antennen".

So würde die ganze bisher notwendige Technik wegfallen und völlig neue Anwendungen ermöglichen, wie zum Beispiel simple Infrarot-Brillen - zumal die neue (durchsichtige) IR-Nanoschicht auch noch billig und leicht in Massen zu produzieren sein soll. Die Forscher betonen zwar, daß es sich vorerst nur um einen ersten Proof-of-Concept handelt, aber das Team arbeitet nach diesem ersten erfolgversprechenden Ergebnis aktiv daran, die Technologie weiter zu entwickeln. Mittels Nano-Antennen in verschiedener Größe könnten auch farbige Infrarot-Bilder dargestellt werden.

Wir hatten ja schon früher über das enorme Entwicklungspotential durch Nanokristalle berichtet, die zum Beispiel bald per Metalenz, einer Nanostrukturen aus Silikon, extrem flache Objektive für Smartphones ermöglichen wird, wodurch der Objektivbuckel moderner Handy nicht mehr notwendig wäre.

In einem anderen Projekt haben kürzlich Forscher des MIT den Prototypen eines flachen verzerrungsfreien 180°-Fisheye-Objektivs entwickelt.