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Forschung Dünne Folie verwandelt normale Brillen in Nachtsichtgeräte

Das Gerät ist kaum von einer normalen Brille zu unterscheiden.
Das Gerät ist kaum von einer normalen Brille zu unterscheiden.
© Jamie Kidston/Australian National University / PR
Australische Wissenschaftler umgehen die komplizierte Technik von konventionellen Nachtsichtgeräten durch eine Beschichtung mit Nanokristallen.

Nachtsichtgeräte machen die Nacht zum Tage, beim Militär sind sie nicht mehr wegzudenken. Aber nach wie vor sind es unhandliche und teure Geräte, welche die Dunkelheit mithilfe von Elektronik in ein sichtbares Bild verwandelt. Weiteres Problem dabei: Für ein gutes Ergebnis muss das Innenleben der Geräte stark abgekühlt werden. Kein Wunder, dass diese Geräte teuer und klobig sind.

Wissenschaftler der Australian National University (ANU) beschreitet nun einen ganz anderen Weg. Eine dünne Beschichtung mit dem Halbleiter Galliumarsenid soll den gleichen Dienst leisten. Das Material verwandelt „unsichtbare“ Infrarotstrahlen in sichtbares Licht. Noch handelt es sich um ein Proof-of-Concept. 2016 gelang es dem Team zum ersten Mal, diese Nanokristalle auf einer Glasfläche zu platzieren. Dann wurde ein Muster aus winzigen Kristallen hergestellt, die zusammen einen Film bilden. Nun haben die Wissenschaftler eine Prototypversion dieser Folie hergestellt, die leicht, billig und einfach in Serie zu produzieren ist.

Wenig Technik in der Nachtsichtbrille 

"Wir haben das Unsichtbare sichtbar gemacht", so die leitende Forscherin Dr. Rocio Camacho Morales. "Unsere Technologie ist in der Lage, infrarotes Licht, das normalerweise für das menschliche Auge unsichtbar ist, umzuwandeln und in Bilder zu verwandeln, die Menschen deutlich sehen können - auch aus der Entfernung. Wir haben einen sehr dünnen Film hergestellt, der aus Kristallen im Nanometerbereich besteht, hundertmal dünner als ein menschliches Haar, der direkt auf Brillen aufgetragen werden kann und als Filter wirkt, sodass man auch in der Dunkelheit der Nacht sehen kann."

"Herkömmliche Nachtsichtbrillen funktionieren, indem sie auch infrarotes Licht aufnehmen", so Camacho Morales. "Dieses Infrarotlicht wird in Elektronen umgewandelt und digital angezeigt. In unserem Fall machen wir das nicht." Um ein gleichmäßiges Bild zu erreichen, benötigen Nachtsichtgeräte aufwendige Kühlsysteme, auch die wären überflüssig. "Wir vermeiden die Probleme, die Kamera- und Anzeigegeräte herunterkühlen zu müssen", so Camacho Morales.

Die Folie besitzt einen einfachen winzigen Laser, wie man ihn in Laserpointern findet, der die Nanokristalle bescheint und zum Leuchten bringt. Auf diese Weise erzeugt der Film "sichtbare Bilder, die im Dunkeln gesehen werden können".

Farbig wird es nicht

Die Forscher nehmen an, dass das Material zu einem billigen und leichten Ersatz für die sperrige Nachtsichtbrillen werden könnte, die in Militär-, Polizei- und Sicherheitseinrichtungen heute verwandt werden. Letztlich würde es sich kaum mehr als um eine beschichtete Brille handeln. Wenn eine Person tagsüber eine Brille mit dem Film tragen würde, könnte sie immer noch all das sehen, was sie normalerweise mit dem bloßen Auge wahrnimmt, so Morales. "Darüber hinaus würde man einige Infrarot-Informationen sehen."

Ohne viel Aufwand kann man so nachts im Dunkeln nach Hause gehen, auch ist es denkbar, Autoscheiben mit dem Material zu beschichten. Der Sinneseindruck bleibt allerdings wie bei den bekannten Nachtsichtgeräten. Es entsteht kein „schönes“ mehrfarbiges Bild, wie wir es am Tag gewohnt sind. Die Impulse des Infarotbereiches werden in eine einzige Farbe übersetzt – typischerweise in Grün.

Quelle: Advanced Photonics

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