紅外輻射雖然不可見，但利用率很高，它被用于各種領(lǐng)域和各種目的，例如用于冠狀病毒檢測(cè)（即通過熱成像攝像機(jī)和生物傳感器）。韓國的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種紅外輻射可視化技術(shù)，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
夜光膜的3D概念圖。圖片來源：韓國科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KIST)
韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KIST，代理院長(zhǎng)尹錫鎮(zhèn))宣布，納米光子學(xué)研究中心權(quán)錫俊博士的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種多功能發(fā)光膜，該膜可以通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換將近紅外光可視化將近紅外光轉(zhuǎn)換為可見光。這項(xiàng)研究是由KIST團(tuán)隊(duì)與慶熙大學(xué)應(yīng)用化學(xué)教授Ko Doo-hyun(校長(zhǎng)韓慶泰)共同進(jìn)行的。
將不可見的紅外或紫外光轉(zhuǎn)換為可見光，使我們可以直觀地查看包含在光中的數(shù)據(jù)，從而可以將紅外或紫外光用于顯示器或成像設(shè)備。最近用于高清電視的量子點(diǎn)可視為一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)，可將紫外光轉(zhuǎn)換為顯示器中的可見光。
紫外線能量高，這使得其相對(duì)容易地轉(zhuǎn)換為可見光并實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率。相反，近紅外光能量低，并且至少兩個(gè)近紅外光子被吸收并轉(zhuǎn)換成一個(gè)高能光子。將近紅外光轉(zhuǎn)換為可見光的轉(zhuǎn)換效率極低，約為將量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換為可見光的效率的1/100至1/1000。這是使近紅外到可見光轉(zhuǎn)換對(duì)于傳感器、顯示器和成像設(shè)備等各種領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用而言更為現(xiàn)實(shí)的主要障礙。
KIST的研究小組制作了由上轉(zhuǎn)換納米粒子和金屬結(jié)構(gòu)裝飾的氧化硅(二氧化硅)微珠的方陣陣列。這種配置使近紅外光的吸收和可見光的發(fā)光最大化，從而將近紅外到可見光的轉(zhuǎn)換效率提高了近1,000倍。
由研究小組開發(fā)的二氧化硅微珠的晶格結(jié)構(gòu)可以輕松地轉(zhuǎn)移到透明膜上。發(fā)現(xiàn)這種類型的膜是柔性的、可折疊的，并且甚至在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換后保持光強(qiáng)度的情況下也可清洗。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的KIST的Kwon Seok-joon博士說：“現(xiàn)有的紅外傳感器只能收集一種類型的數(shù)據(jù)，但是這種技術(shù)可以用于一次收集各種類型的數(shù)據(jù)并將其可視化。由于這項(xiàng)技術(shù)在加工方面具有多種優(yōu)勢(shì)，例如可折疊性，可洗性和可轉(zhuǎn)移到其他薄膜中，因此它的應(yīng)用可以擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，并且可以用于可折疊設(shè)備，可穿戴傳感器和柔性波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成像設(shè)備?！?/p>
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