В современных очках ночного видения используются усилители изображения, преобразующие свет ближнего инфракрасного спектра в электроны, которые затем проходят сквозь вакуум и попадают в тонкий диск с сотнями крошечных каналов. Двигаясь по ним и сталкиваясь со стенками, электроны увеличиваются в количестве и попадают в фосфорный экран, который преобразует их в видимый свет. В процессе свет усиливается в 10 000 раз, что и позволяет видеть происходящее ночью.

Новое устройство на органических светодиодах (OLED) тоже преобразует свет ближнего ИК-спектра в видимый и усиливает его более чем в 100 раз, но без массивного вакуумного слоя. Дальнейшая оптимизация технологии позволит поднять эффективность усиления изображения выше этого значения, обещают ученые.

«Одно из самых привлекательных свойств этого подхода заключается в том, что он усиливает свет, пропуская его через стопку тонких пленок толщиной меньше одного микрона. Это намного меньше человеческого волоса, диаметр которого примерно 50 микрон», — сказал профессор Крис Гибинк из Университета штата Мичиган.

Поглощающий фотоны слой преобразует инфракрасный свет в электроны, а пять слоев органических светодиодов превращают, в свою очередь, электроны в видимый свет. В идеале из каждого электрона получается пять фотонов. Часть попадает в глаз пользователя, а другие возвращаются в светопоглощающий слой и производят еще больше фотонов в цепной реакции. Такое значительное увеличение объема выработки фотонов в тонкопленочном устройстве достигнуто впервые, пишет Phys.org.

Поскольку устройство работает при куда меньшем напряжении, чем традиционные усилители изображения, его аккумулятора хватит на более продолжительный срок.

Вдобавок, устройство демонстрирует явление гистерезиса, то есть, способности системы реагировать с учетом предыдущих состояний. Это означает, что появляется способность к запоминанию информации, которая может пригодиться в технологии компьютерного зрения.

«Обычно, когда вы освещаете повышающий преобразование OLED, он начинает испускать свет, а когда вы выключаете освещение, он прекращает испускать свет. Особенность этого устройства в том, что оно может оставаться включенным и запоминать», — пояснил профессор Гибинк.

Органические светодиоды в современных телефонах используют в качестве полупроводников органические тонкопленочные материалы. Однако их яркость остается ограниченной: читать с экрана в солнечный день все еще сложно. Бельгийские ученые нашли решение этой проблемы в перовскитовых кристаллах.