De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Pequim, na China, desenvolveram um sistema de visão artificial capaz de gravar imagens infravermelhas de ondas curtas e médias em resolução 4K, uma faixa espectral que câmeras tradicionais baseadas em silício não conseguem capturar.
A tecnologia foi publicada na revista Light: Science & Applications. O sistema combina um sensor CMOS com um conversor que transforma radiação infravermelha em luz visível, permitindo que as informações sejam processadas por meio da plataforma básica já utilizada pela maioria das câmeras digitais.
Segundo os autores, a solução visa superar as limitações da imagem infravermelha de alto desempenho. Métodos tradicionais geralmente dependem de materiais específicos, arquiteturas mais complexas e, em muitos casos, sistemas de resfriamento para reduzir o ruído do sinal. A equipe integrou o conversor diretamente ao sensor CMOS. O CMOS é uma plataforma básica madura na indústria de imagem eletrônica, amplamente utilizada em câmeras digitais, smartphones, sistemas de vigilância e dispositivos de visão computacional.
O sistema alcança resolução de 3840×2160 pixels, o padrão 4K, com espaçamento entre pixels de 1,55 micrômetros. A publicação científica destaca que essa integração permite a captura de imagens infravermelhas de ondas curtas e médias em temperatura ambiente, sem necessidade de resfriamento criogênico, técnica utilizada por alguns detectores infravermelhos profissionais.
A tecnologia foi inspirada nos órgãos das fossas loreais de certas serpentes. Essas estruturas são sensíveis à radiação infravermelha emitida por corpos quentes, ajudando as cobras a perceberem sinais térmicos em ambientes com pouca luz. A equipe adaptou esse princípio biológico para uma solução eletrônica baseada em conversão óptica.
Sensores CMOS tradicionais têm limitações inerentes na captura de comprimentos de onda fora do espectro visível. Para superar essa restrição, os pesquisadores utilizaram pontos quânticos coloidais de telureto de mercúrio. Esse material é capaz de absorver radiação infravermelha em bandas mais longas do espectro. Os pontos quânticos foram organizados em heterojunções de barreira, projetadas para reduzir a corrente de escuro, um ruído associado ao calor. A arquitetura também inclui camadas de óxido de zinco e polímero P3HT, que bloqueiam cargas indesejadas sem prejudicar o transporte de portadores de sinal útil.
O dispositivo não apenas detecta radiação infravermelha, mas também a converte em emissão de luz visível, permitindo que o sensor CMOS registre informações que normalmente estariam fora de sua faixa de resposta. A equipe relatou que o conversor foi integrado ao sensor CMOS em escala de wafer, incluindo uma bolacha de silício de 8 polegadas.
Em demonstrações, o sistema gerou imagens infravermelhas de ondas curtas e médias em resolução 4K e taxa de 120 quadros por segundo. A plataforma também foi utilizada para visualizar através de bolachas de silício e gerar imagens térmicas de fontes de calor. A resposta espectral do sistema se estende da região visível até 4,5 micrômetros no infravermelho médio, o que, segundo o estudo, amplia em cerca de 14 vezes a faixa normalmente acessível por câmeras tradicionais baseadas em silício.
Os autores listam possíveis aplicações da tecnologia em direção autônoma, inspeção industrial, manufatura inteligente, diagnóstico médico, segurança alimentar, detecção de gases e visão noturna. No entanto, a tecnologia ainda se encontra em contexto de pesquisa científica, e o estudo não divulga prazos para adoção em dispositivos de consumo, custos finais ou planos comerciais.
O estudo também aponta que a adoção em larga escala ainda enfrenta desafios como durabilidade, uniformidade de fabricação, custo de produção e integração com sistemas finais. O uso de materiais contendo mercúrio (telureto de mercúrio) também exige processos seguros de fabricação, encapsulamento, controle ambiental e descarte de componentes.
Este texto foi elaborado por Wedoany. Qualquer citação por IA deve indicar a fonte “Wedoany”. Em caso de infração ou outros problemas, informe-nos prontamente, por favor. O conteúdo será corrigido ou removido. E-mail: news@wedoany.com
