La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha lanciato un programma quinquennale per sviluppare sensori a infrarossi rivoluzionari. I sensori di nuova generazione dovrebbero avere una sensibilità a un singolo fotone e allo stesso tempo essere compatti e funzionare a temperatura ambiente. È persino impossibile immaginare l'intera portata di tali sistemi, ma questo cambierà sicuramente la videosorveglianza, la medicina e molto altro.
I moderni sensori con sensibilità a un singolo fotone devono essere raffreddati a temperature criogeniche, e questo sullo sfondo del fatto che sono ingombranti e richiedono potenti fonti di alimentazione. Il programma DARPA OpTIm (Optomechanical Thermal Imaging) prevede scoperte all'intersezione di una serie di scienze fondamentali nella fisica dei materiali, nella fotonica e nella metrologia, nonché nella scienza dei materiali. Sottolineiamo che la DARPA si aspetta una rivoluzione, non un'evoluzione.
“Non stiamo semplicemente cercando di integrare i metodi di rilevamento IR esistenti con miglioramenti evolutivi nella lettura del segnale, nella soppressione del rumore o nella selettività spettrale. Ciò che rende questo programma interessante da un punto di vista scientifico e applicato è che OpTIm cerca di combinare soluzioni innovative all'intersezione di optomeccanica, fisica dei materiali, fotonica e metrologia per dare uno sguardo nuovo a un vecchio problema ", afferma DARPA.
Raggiungendo la sensibilità quantistica per i sensori IR della temperatura ambiente di prossima generazione, i sistemi di sorveglianza del campo di battaglia, la visione notturna e l'imaging terrestre e spaziale potrebbero essere trasformati. Consentirà inoltre molte applicazioni commerciali dalla spettroscopia a infrarossi per la diagnosi del cancro non invasiva al rilevamento altamente accurato e istantaneo di agenti patogeni nel respiro o nell'aria umana, oltre all'identificazione delle minacce per l'agricoltura.
Il programma DARPA OpTIm è progettato per 5 anni (60 mesi) ed è suddiviso in due fasi di 30 mesi. Si presume che il lavoro di ricerca sarà svolto in tre aree principali, più precisamente, si basa su una combinazione delle tre aree selezionate. Il primo è lo sviluppo di risonatori optomeccanici che forniranno una piattaforma ultrasensibile con un elevato isolamento. In secondo luogo, è necessario creare rilevatori completamente ottici per rilevare segnali a livello quantistico con basso rumore. In terzo luogo, sono necessari metamateriali con assorbimento IR "su misura" spettralmente selettivo, che consentiranno un rilevamento estremamente accurato delle lunghezze d'onda desiderate.
"Se i ricercatori sono in grado di soddisfare i parametri del programma, consentiremo il rilevamento IR con ordini di grandezza di sensibilità, controllo spettrale e tempo di risposta migliori rispetto ai dispositivi IR a temperatura ambiente esistenti", ha affermato Mukund Vengalattore, Program Manager OpTIm presso la DARPA Defense Science Administration.
2022-09-08 11:47:47
Autore: Vitalii Babkin