(Phys.org)—Con l'obiettivo di affrontare la necessità militare strategica di accurate, immagini ad alta risoluzione, un ingegnere elettrico e informatico dell'Università del Wisconsin-Madison che lavora con l'Ufficio per la ricerca scientifica dell'aeronautica statunitense e il Dipartimento della difesa degli Stati Uniti ha un obiettivo semplice:rendere la visione notturna più accurata e più facile da usare per soldati e piloti.

Attraverso alcune scoperte chiave nei semiconduttori flessibili, Il professor Zhenqiang "Jack" Ma di ingegneria elettrica e informatica ha creato due tecnologie di imaging che hanno potenziali applicazioni oltre il campo di battaglia del 21° secolo.

Con $ 750, 000 a sostegno dell'Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), Ma ha sviluppato occhiali per la visione notturna curvi utilizzando nanomembrane di germanio.

La creazione di occhiali per la visione notturna con una superficie curva consente un campo visivo più ampio per i piloti, ma richiede materiali altamente fotosensibili con piegabilità meccanica:il silicio utilizzato nei sensori di immagine convenzionali non lo taglia.

Anziché, Il design di Ma utilizza nanomembrane di germanio flessibili:un semiconduttore flessibile trasferibile che fino ad ora è stato troppo difficile da utilizzare negli imager a causa di un'elevata corrente di buio, la corrente elettrica di fondo che scorre attraverso i materiali fotosensibili anche quando non sono esposti alla luce.

"A causa della loro maggiore corrente oscura, l'immagine spesso risulta molto più rumorosa su imager basati su germanio, " dice Ma. "Abbiamo risolto il problema."

Anche la tecnologia di riduzione della corrente oscura di Ma è stata recentemente concessa in licenza a Intel.

In un altro progetto di imaging, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha fornito a Ma $ 750, 000 a sostegno dello sviluppo di imager per la sorveglianza militare che abbracciano più spettri, combinando la luce infrarossa e visibile in un'unica immagine.

"Il motivo per cui sono interessati all'IR è perché la luce visibile può essere bloccata dalle nuvole, polvere, Fumo, " dice Ma. "L'IR può passare, quindi l'imaging simultaneo visibile e IR consente loro di vedere tutto."

Il silicio economico rende la produzione di imager a luce visibile un compito semplice, ma IR si basa su materiali incompatibili con il silicio.

L'approccio attuale prevede un sensore per le immagini IR e un sensore per la luce visibile, unendo le due immagini in post-elaborazione, che richiede una maggiore potenza di calcolo e complessità hardware. Anziché, Ma impiegherà una nanomembrana semiconduttrice eterogenea, impilando i due materiali incompatibili in ciascun pixel del nuovo imager per sovrapporre le immagini IR e visibili l'una sull'altra in un'unica immagine.

Il risultato saranno imager che possono passare senza interruzioni tra immagini IR e visibili, consentendo al quadro di essere più ricco e utilizzato più rapidamente per il processo decisionale strategico.

"Stanno cercando la massima risoluzione possibile, " dice Ma. "Qualcosa che può scattare una foto con tutto dentro."