Une équipe de chercheurs de l’université nationale d’Australie travaille sur des lunettes pouvant nous permettre de voir dans le noir, la nuit. L’appareil convertit la lumière infrarouge en lumière visible grâce à un film composé de niobate de lithium et de réseaux de dioxyde de silicium.
Aujourd’hui, pour voir dans le noir, il faut porter des lunettes de vision nocturne. Les militaires s’en servent beaucoup lors d’opérations dans la nuit, tout comme les amateurs de chasse pour repérer les animaux. Ces appareils permettent de voir dans le noir des silhouettes et des formes, mais seulement en vert. Aussi, ils sont lourds et encombrants.
Ces lunettes intensifient la lumière existante et convertissent les infrarouges en lumière visible
Conscients de ces défauts, des chercheurs de l’université nationale d’Australie planchent sur la conception de lunettes légères permettant de voir plus distinctement dans la nuit. Ces dispositifs offriraient une vision en noir et blanc avec des nuances de vert. Ils fonctionnent sur le même principe que les lunettes de vision nocturne des militaires. En effet, ces gadgets intensifient le peu de lumière existante et convertissent les infrarouges en lumière visible.
Les modèles actuels comprennent une lentille composée d’arséniure de gallium
Mais il y une grande différence dans leur conception. Avec les lunettes de vision nocturne, les photons infrarouges traversent une lentille composée d’arséniure de gallium, puis rencontrent une photocathode qui les transforme en électrons. Ces électrons sont ensuite convertis en photons de lumière visibles en passant à travers une plaque phosphorescente. L’ensemble du processus subit un refroidissement cryogénique pour éviter toute distorsion de l’image.
Les nouvelles lunettes se composent d’un film de niobate de lithium
Dans le cas des lunettes des chercheurs australiens, les photons traversent une seule métasurface résonante où ils sont mélangés à un faisceau pompe. Composé d’un film de niobate de lithium et de réseaux de dioxyde de silicium, la métasurface améliore l’énergie des photons et les attire dans le spectre de la lumière visible. Le processus ne nécessite aucune conversion d’électrons. Il fonctionne également à température ambiante. Il n’y a donc pas besoin de recourir à un système de refroidissement encombrant et lourd.
Elles convertissent la lumière infrarouge en visible 10 fois plus
Avec cette technologie, dite de conversion ascendante, les systèmes d’imagerie peuvent capturer à la fois le visible et le non visible dans une seule image. Les solutions traditionnelles d’imagerie infrarouge, elles, ne peuvent pas produire des images identiques, car capturant côte à côte des images de chaque spectre. Maria del Rocio Camacho-Morales, membre de l’équipe australienne, notent que les améliorations apportées aux lunettes nocturnes ont permis d’obtenir une conversion de la lumière infrarouge en visible 10 fois supérieure à celle du film d’arséniure de gallium.
Ces lunettes auront une grande utilité pour les drones, la navigation autonome et l’imagerie biologique
Grâce à une série d’expériences, les chercheurs australiens ont montré que le film de niobate de lithium pouvait convertir l’imagerie haute résolution de la lumière infrarouge à des longueurs d’onde de 1 550 nanomètres, et la lumière visible à des longueurs d’onde de 550 nanomètres. Ils continuent de travailler sur leurs lunettes pour améliorer notamment les contrastes et la distance jusqu’à laquelle la vision sera nette. Leur invention se destine à divers usages, dont les drones, les systèmes de vidéosurveillance, la navigation autonome et l’imagerie biologique.
