Para cualquier persona involucrada en la imagen, el futuro es tan brillante que es cegador.
Las tecnologías de imagen actuales permiten que las cámaras altamente sensibles detecten incluso los destellos más tenues de luz. Sin embargo, desafortunadamente, los equipos ópticos altamente sensibles también son muy susceptibles a daños. Los rayos de luz intensos abruman los dispositivos diseñados para detectar fotones individuales.
El equipo avanzado necesita protección de vanguardia, y un ingeniero eléctrico de la Universidad de Wisconsin-Madison tiene como objetivo proporcionar esa protección con "limitadores" ópticos desarrollados con el apoyo del Programa de Jóvenes Investigadores de la Oficina de Investigación Naval de EE. UU. Mikhail Kats, profesor asistente deIngeniería eléctrica e informática, es uno de los 47 investigadores prometedores seleccionados para recibir $ 510,000 en los próximos tres años para desarrollar soluciones a problemas modernos aparentemente intratables.
Aquí hay un problema: a medida que los ojos artificiales se vuelven más perceptivos, las fuentes de luz de alta potencia penetran en más espacios alrededor del mundo. Incluso los punteros láser comunes pueden freír la óptica de las cámaras sensibles.
Los limitadores ópticos pueden sombrear esos ojos. Al igual que las lentes de gafas que se oscurecen solo a la luz del sol, los limitadores ópticos pueden volverse opacos bajo demanda para bloquear los rayos intensos.
"Los limitadores ópticos son esencialmente ventanas que son transparentes a bajas potencias, pero se vuelven opacas a altas intensidades de luz", dice Kats. "Después de que la luz se apaga, vuelven a la normalidad".
Sin embargo, las tecnologías de limitadores ópticos existentes se quedan cortas. Algunos estados de conmutación son demasiado lentos, o dependen de la electrónica, o fallan en ataques particularmente de alta potencia. Además, la mayoría de los dispositivos en el mercado absorben la energía de la luz entrante, que los calienta ypodría causar daños.
Pero los dispositivos que hacen brillar los rayos entrantes en la fuente en lugar de tomar energía tienen menos probabilidades de sobrecargarse.
"Un objetivo importante de nuestro trabajo es hacer limitadores ópticos que pasen de transparente a reflectante, en lugar de transparente a absorbente", dice Kats.
Kats planea usar una clase especial de materiales que pueden cambiar rápidamente de transparente a opaco debido a una propiedad llamada transiciones de fase. Y debido a que esa transición es una propiedad intrínseca del material en sí, no se requieren circuitos complejos ni fuentes de energía externas paragestionar el cambio de despejado a nublado
Kats y sus alumnos ya han desarrollado una forma de ajustar los puntos de transición de estos materiales. Ahora, tienen la intención de aprovechar esa experiencia creando superficies especiales con propiedades de diseño para usar los materiales en limitadores ópticos que protegen en múltiples rangos de longitud de onda deligero.
Además, Kats espera desarrollar versiones bidireccionales de los dispositivos, que él llama diodos ópticos, que permiten que la luz escape de un dispositivo, pero evitan que los rayos entrantes intensos se entrometan. Los diodos ópticos podrían proteger tecnologías topográficas sensibles como LIDAR, que emitenláseres muy potentes y luego recogen señales débiles reflejadas para medir el medio ambiente.
Hasta ahora, Kats y sus estudiantes han realizado modelos preliminares para establecer una prueba de concepto. Su próximo paso es crear un prototipo.
"Ese es el paso final de la ciencia experimental: para ver si funciona", dice Kats. "Vamos a hacer estas cosas y las atacaremos con láser, en el mundo real, con problemas reales de disipación de calor, y veremos quésucede "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Sam Million-Weaver. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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