瑞士联邦材料科学与技术实验室
红外光电探测器类似于几层的夹层
红外光被有机光电探测器(OPD)吸收，产生电荷
信用:Empa 红外线对人类来说是不可见的
然而，一些动物，如响尾蛇或吸血蝙蝠，可以感知红外辐射并利用它来寻找食物
但即使对人类来说，在短波红外(SWIR)范围内进行观察的能力有时也是有用的
在星光的帮助下，人们可以在晚上看得很清楚
机械师一眼就能看出焊接头的热度
水果商甚至可以在腐烂过程开始之前就发现受损的农产品
但是红外光有一个“问题”:在光谱的另一边，它比可见光和紫外光弱
因此，尽管紫外线能让白衬衫和舞者的牙齿在俱乐部里变得发蓝——只需要洗衣液中的一种荧光染料——但红外线却很难让人眼看到
这是因为染料可以将高能光直接转化为低能光，而不是相反
一个芯片上的整个红外照相机 因此，红外相机需要复杂的电子设备来捕捉红外光，需要一个电子放大器，最后需要一个屏幕来显示人工生成的图像
这很贵
今天工业用的标准SWIR相机价格约为7000瑞士法郎
Empa的研究人员罗兰·汉尼、凯伦·斯特拉塞尔、魏旭和米迦勒·鲍尔现在已经成功地用一个组件捕捉到了SWIR的光，并使其可见
Empa开发的设备基本上是一个带有三个附加层的有机发光二极管显示器(见图)
红外光通过导电玻璃落在光电探测器的染料层上
在那里，电子开始迁移，它们的运动被电压放大
然后电荷迁移到有机发光二极管层，在那里产生一个绿色光点
计算机的电子信号处理不是必须的:可以说，输入的(不可见的)SWIR光以“模拟”方式被放大，并直接显示在屏幕上
发射的可见光的颜色——蓝色、绿色、黄色或红色——可以通过选择有机发光二极管的染料来调整
对夜视和豆子分类有用 SWIR光在食品工业、物流或手工业中有许多应用
例如，人们可以看到焊接头的温度，或者监控新制造的罐子和瓶子的冷却情况
SWIR光使潮湿的物体看起来更暗，这对于分拣咖啡豆或黑橄榄很有用:石头和金属物体作为杂质在传送带上所有黑暗(潮湿)的水果中发出明亮的光
罗兰·汉尼SWIR屏幕的关键是他和他的同事研究了很久的特殊染料，即所谓的方酸盐
这个名字来源于化学分子方酸的基本结构
这类染料最早发现于20世纪60年代，其特点是颜色深，温度稳定性高
研究人员对方酸进行了化学改性，使其吸收SWIR范围内的光
汉尼说:“现在，我们正在研究吸收波长不到1000纳米的染料。”
“但我们已经在努力将吸收转移到更长的波长，更远的红外范围
如果我们成功了，我们的传感器将能够比现在更好地检测水和湿气
" 寻找工业伙伴 韩毅喜欢称他和他的团队OUC开发的模块为有机上转换器件
这是因为它将微弱的红外光转换成更强的可见光(“上转换”)，并通过使用碳基化学(“有机”)制成的薄层染料来工作
一个问题是，在工业规模上制造有机光电器件的技术主要位于亚洲
然而，Hany相信他的发现将很快实现:“目前，我们正在努力提高该模块的灵敏度，并改善其长期稳定性
"
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