باریک‌تر از مو: OLED جدید نوید عینک دید در شب فوق‌العاده سبک را می‌دهد
جایگزین عینک‌های دید در شب حجیم کشف شده است. محققان نوع جدیدی از دیود نوری آلی (OLED) را توسعه داده‌اند که سبک وزن و کم حجم است. این دیود نوری که توسط محققان دانشگاه میشیگان توسعه یافته، ارزان‌تر و برای استفاده طولانی مدت عملی‌تر است. محققان ادعا کرده‌اند که اثر حافظه در OLEDها نیز می‌تواند به سیستم‌های بینایی کامپیوتری که سیگنال‌ها و تصاویر نوری ورودی را حس و تفسیر می‌کنند، منجر شود.
در حال حاضر، سیستم‌هایی که استفاده می‌شوند به شدت به تقویت‌کننده‌های تصویر برای دید در شب وابسته هستند. این تقویت‌کننده‌ها نور مادون قرمز نزدیک ورودی را به الکترون‌ها تبدیل می‌کنند، که سپس از طریق یک خلاء به یک دیسک نازک که حاوی صدها کانال ریز است، شتاب می‌گیرند.
دستگاه جدید OLED نور مادون قرمز نزدیک را به نور مرئی تبدیل می‌کند
همانطور که الکترون‌ها از کانال‌ها عبور کرده و با دیواره‌های کانال برخورد می‌کنند، هزاران الکترون اضافی آزاد شده و به صفحه فسفر برخورد می‌کنند که آنها را به نور مرئی تبدیل می‌کند. بر اساس گفته‌های محققان، نور ورودی در این فرآیند ۱۰,۰۰۰ بار تقویت می‌شود و به کاربر اجازه می‌دهد شب را ببیند.
مطالعه ادعا می‌کند که دستگاه OLED جدید نیز نور مادون قرمز نزدیک را به نور مرئی تبدیل می‌کند و آن را بیش از ۱۰۰ بار تقویت می‌کند، اما بدون وزن، ولتاژ بالا و لایه خلاء حجیم مورد نیاز برای تقویت‌کننده‌های تصویر سنتی. محققان ادعا کردند که با بهینه‌سازی طراحی دستگاه، تقویت خیلی بیشتری نیز ممکن است. کریس گیبینک، استاد مهندسی برق و کامپیوتر و فیزیک U-M و نویسنده مسئول مطالعه اظهار داشت که یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های این رویکرد جدید این است که نور را در یک لایه نازک که کمتر از یک میکرون ضخامت دارد، تقویت می‌کند. 'این ضخامت خیلی کمتری از یک تار مو دارد که حدود ۵۰ میکرون ضخامت دارد.'
دستگاه می‌تواند مصرف برق را کاهش داده و عمر باتری را افزایش دهد
این دستگاه امکان کاهش قابل توجه مصرف برق و بنابراین افزایش عمر باتری را فراهم می‌کند زیرا در ولتاژ خیلی کمتر از یک تقویت‌کننده تصویر سنتی کار می‌کند.
محققان تأکید کردند که دستگاه با یکپارچه سازی یک لایه جذب کننده فوتون که نور مادون قرمز را به الکترون‌ها تبدیل می‌کند و یک پشته پنج لایه از OLEDها که در آن الکترون‌ها به فوتون‌های نور مرئی تبدیل می‌شوند، کار می‌کند. به طور ایده‌آل، پنج فوتون برای هر الکترونی که از پشته OLED عبور می‌کند، تولید می‌شود.
برخی از این فوتون‌ها به چشم کاربر تابیده می‌شوند، اما بقیه دوباره در لایه جذب کننده فوتون جذب می‌شوند، تولید الکترون‌های بیشتری می‌کنند که در یک چرخه بازخورد مثبت از OLED عبور می‌کنند. این واکنش زنجیره‌ای مقدار نور خروجی را به شدت برای مقدار نور ورودی مشخصی تقویت می‌کند، بر اساس مطالعه محققان دانشگاه میشیگان.
دستگاه می‌تواند برای بینایی کامپیوتری مفید باشد
راجو لامپانده، پژوهشگر فوق دکترا در مهندسی برق و کامپیوتر در U-M و نویسنده اصلی مطالعه، گفت: 'این اولین تظاهرات تقویت فوتون بالا در یک دستگاه فیلم نازک است.'
مطالعه ادعا می‌کند که دستگاه نیز نوعی رفتار حافظه‌ای را نشان می‌دهد که می‌تواند در بینایی کامپیوتری کاربرد داشته باشد. این رفتار به عنوان هیسترزیس شناخته می‌شود و خروجی نور آن در یک لحظه معین به شدت و مدت زمان نوردهی ورودی گذشته بستگی دارد. 'به طور معمول هنگامی که یک OLED تبدیل بالا را روشن می‌کنید، نور خروجی شروع می‌شود و وقتی نوردهی را خاموش می‌کنید، خروجی نور متوقف می‌شود. این دستگاه می‌تواند گیر کند و چیزها را به خاطر بسپارد که غیرمعمول است،' گیبینک گفت.
با توجه به سازگاری آن با مواد و خطوط تولید OLED، این دستگاه ممکن است در نزدیکی کاربردهایی جدید در نمایشگرها و تصویرسازی تبدیل‌کننده استفاده شود و همچنین پلتفرمی جدید برای الکترونیک نوری نورومورفیک و شناخت تصویر ارائه دهد، بر اساس مطالعه. مطالعه در مجله Nature Photonics منتشر شده است.
