Các chất khí và nguyên tố như hydro, carbon và natri có một màu duy nhất trong quang phổ hồng ngoại, giống như những hợp chất sinh học khác được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng "vô hình" đối với mắt người và máy ảnh thông thường.
"Mắt của chúng ta chỉ nhận ra các photon ở bước sóng từ 400 đến 700 nanomet, giữa các bước sóng của màu xanh lam và màu đỏ. Đó là một phần rất nhỏ trong quang phổ điện từ, bao gồm cả sóng vô tuyến, vi sóng, tia X và hơn thế nữa. Dưới 400 nanomet là bức xạ cực tím hoặc UV và trên 700 nanomet là bức xạ hồng ngoại. Bản thân bức xạ hồng ngoại lại được chia thành hồng ngoại gần, trung bình và xa", Tiến sĩ Michael Mrejen từ Khoa Vật lý Vật liệu Ngưng tụ của Đại học Tel Aviv (TAU) giải thích.
Màu sắc trong mỗi phần của quang phổ hồng ngoại, đặc biệt là dải hồng ngoại trung bình, có tầm quan trọng lớn vì có rất nhiều thông tin về vật chất được mã hóa dưới dạng màu sắc. Một ví dụ về tính ứng dụng nếu chúng ta có thể nhìn thấy các màu trong phần quang phổ này là nó cho phép các bác sĩ dễ dàng phát hiện tế bào ung thư vì chúng chứa nồng độ cao một loại phân tử nhất định.
Trong y tế, các thí nghiệm về công nghệ phát hiện hồng ngoại đã được thực hiện, trong đó hình ảnh hồng ngoại được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy để xác định các tế bào ung thư. Tuy nhiên, việc chuyển đối này đòi hỏi những chiếc máy ảnh rất phức tạp và đắt tiền.
Công nghệ phát hiện hồng ngoại mới có thể gắn trên camera thông thường. Ảnh: David Young/Wired.
Trong nghiên cứu mới của TAU, các nhà khoa học đã phát triển thành công một công nghệ giá rẻ và hiệu quả, có thể gắn trên máy ảnh tiêu chuẩn và cho phép chuyển đổi các photon ánh sáng từ toàn bộ dải hồng ngoại trung bình sang dải ánh sáng khả kiến, ở tần số mà mắt người có thể nhận ra.
"Nếu có thể nhìn thấy màu sắc trong vùng hồng ngoại, chúng ta có thể thấy các nguyên tố như hydro, carbon và natri có một màu duy nhất. Điều này cho phép vệ tinh giám sát môi trường phát hiện một số chất ô nhiễm thải ra từ các nhà máy, hoặc dò tìm nơi cất giấu chất nổ hoặc uranium, ngay cả vào ban đêm", Giáo sư Haim Suchowski từ TAU, đồng tác giả của nghiên cứu, chia sẻ.
Ngoài ra, công nghệ phát hiện màu sắc trong phần quang phổ hồng ngoại còn có nhiều ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực bảo mật, thiên văn học, y học, công nghệ điện tử và game giải trí.
Phát minh của nhóm nghiên cứu hiện đã được cấp bằng sáng chế. TAU đang làm việc với một số công ty có trụ sở ở Israel và quốc tế để tiếp tục phát triển và hoàn thiện công nghệ.
