Para ilmuwan di Tiongkok telah merancang sistem pencitraan revolusioner yang terinspirasi oleh kemampuan ular dalam merasakan panas, yang berpotensi membuka jalan bagi penglihatan inframerah di ponsel pintar dan kamera sehari-hari. Teknologi baru ini menangkap gambar inframerah beresolusi sangat tinggi (4K) tanpa memerlukan pendinginan kriogenik yang mahal, sebuah lompatan maju yang signifikan dalam pencitraan termal. Terobosan ini memanfaatkan mekanisme biologis yang digunakan oleh ular berbisa untuk “melihat” panas, lalu menerjemahkannya menjadi perangkat yang praktis dan terukur.
Bagaimana Ular Melihat Panas
Ular berbisa dan spesies ular lainnya memiliki organ “lubang” khusus—ruang berongga dengan selaput tipis di dekat lubang hidungnya. Organ-organ ini mendeteksi radiasi infra merah yang dipancarkan mangsa berdarah panas. Ketika gelombang infra merah mengenai membran, mereka menciptakan gambar termal yang dikirim ke otak melalui saraf. Proses biologis ini sangat efisien, memungkinkan ular berburu dalam kegelapan total.
Sistem buatan meniru hal ini dengan melapisi material pada cakram berukuran 8 inci. Pengaturan ini menangkap radiasi inframerah dan mengubahnya menjadi gambar terlihat berkualitas tinggi. Inti dari teknologi ini terletak pada kemampuannya mendeteksi radiasi infra merah pada suhu ruangan, sehingga mengurangi kebutuhan akan sistem pendingin yang besar dan mahal.
Teknologi di Balik Terobosan
Sistem pencitraan terdiri dari beberapa lapisan utama:
* Lapisan Penginderaan IR: Titik kuantum koloid (partikel nano merkuri dan telurium) melepaskan muatan listrik saat menyerap radiasi inframerah.
* Lapisan Pengurang Kebisingan: Lapisan ini menyaring interferensi, memastikan sinyal bersih.
* Upconverter (LED Organik): Elektron bertemu dengan “lubang” (tidak adanya elektron) dan melepaskan energi, yang kemudian diubah menjadi cahaya hijau tampak.
* Lapisan CMOS: Mengubah cahaya tampak menjadi gambar digital.
Dengan menumpuk lapisan-lapisan ini secara langsung di atas satu sama lain, sistem meminimalkan kebisingan dan memungkinkan pencitraan resolusi tinggi, bahkan dengan sinyal inframerah yang lebih lemah.
Mengapa Ini Penting: Melampaui Penglihatan Ular
Kemampuan melihat radiasi infra merah memperluas penglihatan manusia lebih dari 14 kali spektrum normal. Hal ini mempunyai implikasi lebih dari sekedar melihat dalam kegelapan:
* Visibilitas yang Ditingkatkan: Kamera dapat mendeteksi objek hangat dalam kondisi cahaya redup seperti kabut, asap, atau di malam hari.
* Aplikasi Industri: Pemeriksaan mesin, deteksi kebocoran gas, dan kontrol kualitas di bidang manufaktur menjadi lebih efisien.
* Keamanan Pangan: Mendeteksi anomali suhu dalam penyimpanan atau pemrosesan makanan.
* Mengemudi Otonom: Peningkatan deteksi rintangan dalam kondisi cuaca buruk.
* Skalabilitas & Biaya: Sistem ini menggunakan bahan yang kompatibel dengan sensor CMOS yang ada, sehingga berpotensi menjadikannya terjangkau untuk perangkat konsumen.
Para peneliti memperkirakan bahwa puluhan juta piksel dapat dicapai dengan biaya rendah, menjadikan teknologi ini layak untuk ponsel pintar dan kamera di masa depan.
Masa Depan Pencitraan Inframerah
Pengembangan sistem pencitraan inframerah 4K ini menandai langkah besar dalam mengintegrasikan penglihatan termal ke dalam teknologi sehari-hari. Dengan belajar dari alam—khususnya kemampuan ular dalam merasakan panas yang cerdik—para ilmuwan telah menciptakan bentuk penglihatan buatan baru yang praktis, terukur, dan berpotensi ada di mana-mana. Implikasinya luas, mencakup industri dan aplikasi konsumen.
