A "viperakamera"<br/>

A viperák éjszakai vadászatukon különös módon kutatják fel áldozataikat: speciális érzékelőszerveikkel mintegy 50 méteres körön belül képesek érzékelni a zsákmányállatok hősugárzását.

Valójában tehát a meleg vérű állatokat a sötétben is "látják" az infravörös hullámhossztartományban. Erre a célra a szemek és az orrlyukak közötti két, 2-3 milliméter mély üreg szolgál, amelyeket egy vékony hártya oszt ketté. Ennek belső felében testhőmérsékletű, a külsőben a környezetből sugárzó hő hatására felmelegedő levegő van. A különbséget a vipera a hártya megfeszülése révén érzékeli. A Kaliforniai Egyetem és a Santa Barbara-i Kutatóközpont kutatói most olyan új típusú kamerát készítettek, amely a viperák hőlátását használja mintának: az eszköz a tárgyak hősugárzása alapján készít felvételeket, akár teljes sötétségben is.Infravörös kamerák, persze, már régóta léteznek, és széles körben használják is őket például a csillagászatban, a biztonságtechnikában, vagy az orvosi gyakorlatban. Ezek a napelemekhez hasonló elven működnek: a bennük levő félvezető az elnyelt sugárzás energiáját elektromos árammá alakítja. Az eszközökben többnyire összetett félvezető anyagot, leginkább higany-kadmium-telluridot, röviden: merkadtelt használnak. Van azonban egy probléma: az infravörös kamerák működés közben maguk is hőt termelnek, ezért - hacsak az eszközt nem hűtik - ez a belső "zaj" homályossá, elmosódottá teszi a képet. A gyakorlatban a merkadteles infrakamerákat kényelmetlen és drága hűtőrendszerrel mínusz 200 Celsius-fokra hűtik le. A Kaliforniai Egyetemen Arunava Majumdar és munkatársai ezért egy merőben más elven működő eszközt fejlesztettek ki, amelyet "mikro-optomechanikai" berendezésnek neveznek, mivel az infravörös sugárzás hatására mechanikai deformáció alakul ki benne. Az érzékelősík minden képpontjában (pixelében) egy "nyeles" lemez van, amelynek két szélén nyolc-nyolc kicsiny, 3 x 30 mikronos lemezke nyúlik ki, mint egy-egy fésűfog. A fogak közti résekbe egy ugyanilyen, a szomszédos pixelek "nyeleihez" rögzített fésűs szerkezet csúszik be. Ezek együttesen egy-egy, az optikai leovasást segítő diffrakciós rácsot alkotnak a pixellemez két oldalán. A lemezek anyaga a termosztátokban használatos bimetálszalagokhoz hasonlóan kétrétegű: az alsó, 1 mikron vastag réteg kemény szilícium-nitridből, a felső, 0,5 mikronos pedig aranyból készül. Hősugárzás hatására ez a két anyag különböző mértékben tágul, és ennek eredményeként a lemezek meggörbülnek. Minél erősebb a felmelegedés, annál nagyobb a görbület, amelynek mértéke egy optikai leolvasórendszerrel határozható meg: a pixelek "görbületmintázata" így "fénymintázattá", olyan látható képpé alakítható át, amelyen a tárgy különféle hőmérsékletű részei eltérő árnyalatokban (vagy színekben) jelennek meg. A MIRROR (Micro-optomechanical InfraRed Receiver with Optical Readout = mikro-opotomechanikai infravörös vevőkészülék optikai kiolvasóval) működésének elvi vázlata a látható. A berendezésnek nem kell hűtés, és viszonylag olcsón megépíthető. Érzékenysége azonban ma még messze van a viperáétól: 5 méteres távolságból egy mezei egér helyett legfeljebb egy 100 Celsius-fokos főzőlapot tud érzékelni.

(ÉT)