Cientistas criam visão noturna a cores com pontos quânticos e OLED

Os óculos de visão noturna que conhecemos continuam presos ao verde militar dos filmes dos anos 90. Um grupo do Beijing Institute of Technology decidiu rasgar esse molde: construiu um protótipo que converte luz infravermelha em imagem directamente a cores, sem tabelas falsas adicionadas por software no fim da linha.

O truque está numa combinação pouco habitual: pontos quânticos de telureto de mercúrio acoplados a um OLED (díodo orgânico emissor de luz) de dupla camada. Os pontos quânticos, com poucos nanómetros, têm níveis de energia discretos. Isso permite-lhes responder de forma diferente consoante o comprimento de onda e a intensidade do infravermelho que recebem. Os sinais gerados seguem depois para a estrutura OLED: uma camada emite vermelho, outra ciano, separadas por uma barreira de energia que regula como é que as cargas atravessam o sistema.

Com entrada fraca em infravermelho, o dispositivo acende sobretudo o vermelho, fraco. À medida que o sinal fica mais intenso ou passa para comprimentos de onda mais curtos, mais carga supera a barreira e activa a camada ciano. O resultado é uma mistura de cores e luminosidades que codifica informação física real, não um «filtro verde» aplicado no fim. É aqui que se afasta da visão nocturna tradicional, que basicamente mede potência total num intervalo largo de infravermelhos e despeja tudo em variações de brilho de uma só cor.

Os investigadores falam num aumento da sensibilidade a pequenas variações de potência infravermelha, precisamente porque cada combinação de comprimento de onda e intensidade gera um ponto diferente nesse espectro vermelho-ciano. Em testes controlados, o sistema conseguiu mostrar padrões simples e objectos em movimento, sob iluminação de infravermelho de onda curta, através de um protótipo em forma de óculos. O conjunto pesa 23 gramas, é semitransparente, e permite ver simultaneamente a cena real e a versão «a cores» em infravermelho, ou, se preferires, filtrar a luz visível para uma visão mais imersiva.

Depois há a parte mais ambiciosa: o mesmo sinal convertido foi usado para estimular sistemas biológicos. Em laboratório, células modificadas para reagir à luz visível responderam à saída do dispositivo, mas não ao infravermelho puro. Em testes adicionais, registou-se actividade cerebral em ratos e respostas na retina de voluntários humanos quando expostos à imagem processada. Os autores falam em «redefinir» a visão infravermelha e abrir caminho a próteses visuais de próxima geração. É a frase típica de artigo científico, mas aqui há pelo menos um protótipo real a sustentar o entusiasmo.

Os pés, contudo, continuam bem colados ao chão: tudo foi feito em ambiente controlado, com alvos de alto contraste e cenas simples. Falta saber se, numa rua de Lisboa numa noite chuvosa, esta abordagem ainda separa informação útil do ruído. O OLED precisa de alimentação externa, por isso, neste momento, estamos mais perto de uns óculos com HUD a infravermelho do que de uma «segunda retina» passiva. E a escolha de telureto de mercúrio levanta perguntas óbvias sobre toxicidade e uso prolongado junto ao corpo que o artigo simplesmente contorna. A ideia de meter um composto pesado tão perto do olho sem uma avaliação séria de segurança não é exactamente reconfortante.

Mesmo assim, o conceito é interessante por mexer na base do problema: em vez de tentar pintar a cinzento aquilo que o sensor não vê, leva a cor para o próprio acto de detecção. Se alguma vez chegar a um produto comercial, pode mexer tanto com visão nocturna militar e industrial como com interfaces de realidade aumentada. Até lá, é um lembrete de que há muito espaço para fazer hardware de visão fora da bolha habitual dos sensores de smartphone.

Fonte: Tech Spot