“Eine neue Entwicklung der Universität Tel Aviv wird es uns ermöglichen, mit einer “Standard”-Kamera Farben zu identifizieren, die das menschliche Auge und selbst gewöhnliche Kameras bisher nicht erfassen konnten.”, so die TAU in ihrer aktuellen Pressemitteilung und führt weiter aus:
“Unter anderem wird es mit der neuen Technologie möglich sein, Gase und Substanzen wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Natrium abzubilden, von denen jede eine einzigartige Farbe im Infrarot oder verschiedene biologische Verbindungen hat, die in der Natur vorkommen, aber im Sichtbaren “unsichtbar” sind.
Die neue Technologie hat bahnbrechende Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen – vom Alltagsleben, Spielen und Fotografieren über Sicherheit und Medizin bis hin zu Fernerkundungssatelliten im Weltraum.
Die bahnbrechende Forschung wurde von Dr. Michael Mrejen, Yoni Erlich, Dr. Assaf Levanon und Prof. Haim Suchowski von der Abteilung für Physik des kondensierten Materials an der Universität Tel Aviv durchgeführt. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der Fachzeitschrift “Laser & Photonics Reviews” veröffentlicht.
“Das menschliche Auge nimmt Photonen mit Wellenlängen zwischen 400 Nanometern – der blauen Farbe – und 700 Nanometern – der roten Farbe – auf”, erklärt Dr. Mrejen. “Aber es ist nur ein winziger Teil des elektromagnetischen Spektrums, das auch Radiowellen, Mikrowellen, Röntgenstrahlen und mehr umfasst. Unterhalb von 400 Nanometern gibt es die ultraviolette Strahlung, oder UV, und oberhalb von 700 Nanometern die Infrarotstrahlung, die wiederum in nahes, mittleres und fernes Infrarot unterteilt ist. “In jedem dieser Teile des elektromagnetischen Spektrums gibt es eine Menge Informationen über Materialien, die als “Farben” kodiert sind, die bisher dem Blick verborgen waren.
Die Forscher erklären, dass die Farbe in diesen Teilen des Spektrums von großer Bedeutung ist, da viele Materialien eine einzigartige Signatur haben, die als Farbe ausgedrückt wird, insbesondere im mittleren Infrarotbereich. So könnten zum Beispiel Krebszellen leicht erkannt werden, da sie eine höhere Konzentration von Molekülen eines bestimmten Typs aufweisen.
Bestehende Infrarot-Detektionstechnologien sind teuer und meist nicht in der Lage, diese “Farben” wiederzugeben. In der medizinischen Bildgebung sind Experimente durchgeführt worden, bei denen Infrarotbilder in sichtbares Licht umgewandelt werden, um die Krebszellen durch die Moleküle zu identifizieren.
Bisher erfolgte diese Umwandlung Farbe für Farbe, was sehr ausgeklügelte und teure Kameras erforderte, die im zivilen Bereich nicht unbedingt zugänglich waren. In der Studie gelang es den Forschern, eine kostengünstige und effiziente Technologie zu entwickeln, die auf einer Standardkamera montiert werden kann und tatsächlich zum ersten Mal erlaubt, die Lichtphotonen aus dem gesamten mittleren Infrarotbereich in den sichtbaren Bereich umzuwandeln, und zwar mit Frequenzen, die der Mensch (und die Standardkamera) aufnehmen kann.
“Im mittleren Infrarot gibt es eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen Materialien und ihren “Farben” im mittleren Infrarot, insbesondere organischen Molekülen”, erklärt Prof. Suchowski.
“Das bedeutet, so Suchowski weiter, dass verschiedene Materialien eine unterschiedliche ‘Fingerabdruck’-Farbe haben. Wir Menschen sehen zwischen Rot und Blau. Wenn wir im Infrarotbereich sehen könnten, würden wir sehen, dass Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Natrium eine einzigartige Farbe haben. Ein Umweltüberwachungssatellit, der ein Bild in einer bestimmten Region aufnimmt und sehen würde, dass ein Schadstoff jetzt von einer Anlage ausgestoßen wird, oder ein Spionagesatellit würde sehen, wo Sprengstoff oder Uran versteckt wird. Da zudem jedes Objekt Wärme im Infrarotbereich abgibt, könnten all diese Informationen auch nachts gesehen werden.””
Quelle/Sender (ausgewählt, gekürzt und gruppiert von Glocalist): TAU. Redaktionelle Überarbeitung: GLOCALIST