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告别沉重夜视镜，密歇根大学研发出厚度不到头发丝1/10的新型OLED夜视薄膜

文章来源：贤集网更新时间：2024-09-24 15:20:19

在科技不断演进的当下，夜视技术一直是众多领域关注的焦点。传统夜视设备虽有其作用，但沉重、耗电等问题也困扰着使用者。然而，密歇根大学的科学家们带来了一项重大突破，一种新型 OLED 或将彻底改变夜视技术的未来格局。

一、传统夜视设备的厚重枷锁与历史足迹

传统夜视设备在当今时代暴露出诸多明显的局限性。它们往往沉重不堪，佩戴起来给使用者带来极大的负担，无论是在行动的便捷性还是长时间使用的舒适度上都大打折扣。而且，传统夜视镜对电量的需求极大，这不仅使得其在使用过程中需要频繁更换电池或连接大型电源，还限制了其在一些特殊环境下的应用。

回顾历史，夜视仪的发展历程充满了传奇色彩。早在 1929 年，匈牙利物理学家卡尔曼?蒂哈尼发明了对红外光敏感的电视摄像机，这一创举为后来夜视技术的发展奠定了基础。随后，英国将其用于防空。到了 20 世纪 40 年代，德国陆军将夜视技术应用于装甲坦克，如著名的 ZG 1229 Vampir 型 NVD。这款夜视设备在当时具有开创性意义，它使用普通钨丝灯，配合滤光片只允许红外线通过，为德军在夜战中带来了巨大优势。在二战结束前，德国人更是将其进一步改进为可安装在步枪上的移动设备，连接着一个 30 磅重的电池作为背包佩戴。1945 年晚些时候，英国制造的双筒望远镜式夜视仪虽然在技术上有一定进步，但需要一个高达 7000 伏的电源盒，这使得其机动性极差，且产量极为有限。

随着时间的推移，虽然如今我们可以在市场上买到价格各异的夜视设备，从相对便宜的一百美元左右的产品到价格昂贵的高端型号都有。然而，这些传统夜视设备依然存在着重量、电量需求以及体积等方面的问题，难以满足现代社会对于便携性和高效性的需求。

二、新型 OLED 的璀璨登场

密歇根大学的美国科学家在科学领域的权威杂志《Nature Photonics》上发表了一项具有重大突破意义的研究成果 —— 一种新型 OLED。这款新型 OLED 器件宛如夜空中一颗璀璨的新星，为夜视技术带来了全新的变革。它能够将近红外光转换为可见光，并且将其放大 100 倍以上，这一惊人的性能突破了传统有机 LED 只能进行简单转换而无放大功能的局限。

该 OLED 器件的结构设计精巧而独特。它配备了厚度小于 1 微米的光子吸收层，这个极薄的层面如同一位高效的捕光者，能够敏锐地捕捉近红外光。同时，它还拥有一个将电子转换为可见光光子的五层 LED 封装，这五层结构就像是一座精密的光学工厂，将电子转化为绚丽的可见光。其独特的设计使得该器件在运行时所需电压比传统图像增强器低得多，从而可以使用小型电源，极大地提高了便携性。想象一下，使用者不再需要背负沉重的大型电源，只需一个小巧的电源设备就能轻松驱动这款新型夜视工具。

当光子进入器件后，奇妙的事情发生了。一部分光子如同勇敢的使者，直接击中用户的眼睛，为使用者带来清晰的视觉体验；而其他光子则像是聪明的精灵，逃逸回吸收层，在那里产生更多的电子。这种连锁反应就如同一场神奇的光学魔法，大大放大了输出光的量，为使用者提供更加明亮、清晰的夜视画面。

密歇根大学电气工程和计算机科学教授克里斯?吉宾克和他的研究团队通过不懈的努力，制作出了厚度不到头发丝 1/10 的五层有机发光二极管薄膜。他们的创新方法是将光子吸收层与五层有机发光二极管叠层相结合，将红外光转换成电子。每有一个电子通过这层独特的结构，就如同触发了一个神奇的机关，这层有机发光二极管就会产生五个光子，然后电子被巧妙地转换成可见光光子。

三、独特优势与广阔未来展望

这种新型 OLED 具有诸多令人瞩目的独特优势。首先，它在制造过程中使用 “现成的” 部件，采用已在实践中用于制造有机发光二极管的方法。这意味着生产成本得以大幅降低，不再需要高昂的特殊材料和复杂的制造工艺。同时，这种可利用现有技术和部件的特性也使得其可扩展性大大增强，能够更容易地进行大规模生产，满足不同领域的需求。

其次，它产生的 “记忆效应”，即滞后效应，为未来的技术应用打开了一扇充满无限可能的大门。研究团队认为，机器学习和神经网络有可能通过 OLED 夜视系统感知和解释图像和光信号。这就像是为人工智能在夜视领域搭建了一个广阔的舞台，让其能够充分发挥自身的优势，为使用者提供更加智能、高效的夜视体验。例如，在安防领域，通过人工智能与 OLED 夜视技术的结合，可以实现对潜在危险的自动识别和预警；在户外探险中，能够为探险者提供更加准确的环境信息和导航帮助。

对于未来，研究团队充满信心。他们坚信可以通过不断优化设备的设计，进一步提高光的放大倍数，让这款新型 OLED 夜视设备的性能达到更高的水平。想象一下，在不久的将来，当这种新型 OLED 薄膜技术投放市场时，它将如同一场科技的春风，为夜视技术带来革命性的变化。那时，人们不再需要佩戴笨重且昂贵的传统夜视设备，只需在自己喜欢的眼镜上贴一张如同可剥离贴纸一样简单的新型 OLED 薄膜，就能轻松拥有卓越的夜视能力。这不仅将极大地提高人们在黑暗环境中的行动能力和安全性，还将在军事、安防、户外探险、医疗救援等众多领域发挥重要作用，为人类的生活带来更多的便利和保障。

总之，密歇根大学科学家开发的新型 OLED 为夜视技术带来了新的希望和无限可能。它以其独特的设计、显著的优势和广阔的应用前景，有望重塑夜视技术的未来，成为科技进步的又一璀璨篇章。

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