研究人員開發出比紙還薄的新型OLED夜視薄膜，夜視裝置將可以做到跟眼鏡一樣輕巧

密西根大學電氣工程和電腦科學教授克里斯-吉賓克（Chris Giebink）可能已經利用一種新型 OLED（有機發光二極體）實現了夜視技術的最大突破之一。

他和他的研究團隊通過製作厚度不到頭髮絲1/10的五層有機發光二極體薄膜，能夠將紅外光轉化為可見光，並將其放大100多倍--所有這些都使用了現成的元件，並採用了已在實踐中用於製造有機發光二極體的方法，從而使成本和可擴展性更具吸引力。

▲ 吉賓克實驗室的博士後研究員拉朱-蘭潘德正在調整他們的新型有機發光二極體技術 Marcin Szczepanski，密西根大學

他們的方法也非常獨特。光子吸收層與五層有機發光二極體疊層相結合，將紅外光轉換成電子。每有一個電子通過，這層有機發光二極體就會產生五個光子。然後，電子被轉換成可見光光子。咔嚓

當部分光子進入使用者眼睛時，其他光子會被光子吸收層重新吸收，從而形成一個正反饋循環，進一步放大輸出光量。

團隊相信，他們可以更好地最佳化設計，從而提高產量。

此外，OLED 還會產生一種"記憶效應"，即滯後效應，研究團隊認為這種效應可用於電腦視覺系統。機器學習和神經網路--人工智慧--有可能通過 OLED 夜視系統感知和解釋圖像和光訊號。

光源的亮度和時間長短會改變記憶效應的持續時間和強度：想像一下，你在一個黑暗的房間裡，突然一束強光在你的視野中閃過，接下來的一分鐘左右你都會看到紫色的光點。

談到這種「殘影」效應會對未來可能推出的產品產生什麼影響。研究論文指出：「該裝置的工作電壓比傳統的圖像增強器低得多。由於厚度只有幾微米，人們可以認為該裝置重量很輕。」

密西根大學博士後研究員、該研究的第一作者拉朱-蘭潘德（Raju Lampande）說：「這代表著在薄膜裝置中首次展示了高光子增益。」

▲ Raju Lampande 使用顯微鏡成像系統研究他們的 OLED 夜視技術 Marcin Szczepanski，密西根大學

夜視儀的歷史

傳統的夜視鏡一般都很重，需要很大的電量，戴上後可能會很笨重。現代 NVG 收集環境光和紅外光，通過光電陰極將其轉化為電子。這些電子通過一個微通道板，使電子大幅倍增，然後被匯入螢光屏。螢光屏對電子敏感，並將其轉變為可見光。

星光對於一款好的 NVG 來說都已經算是充足的，它能讓使用者在肉眼看來完全黑暗的環境中看到東西。

NVG 圖像一般為綠色，這是因為我們的眼睛對綠光更敏感，更容易辨別細節。除了彩色NVG 之外，還有白磷光 NVG 可供選擇。甚至還有熱敏選項，可以捕捉熱訊號。

夜視儀（NVD）早在第二次世界大戰前就已經出現了。1929 年，一位名叫卡爾曼-蒂哈尼（Kalman Tihanyi）的匈牙利物理學家發明了一種對紅外光敏感的電視攝影機，並被英國用於防空。

▲ 第二次世界大戰期間安裝在裝甲坦克上的 ZG 1229 Vampir 型NVD

到 1940 年代初，德國陸軍已將其安裝在裝甲坦克上。在 1945 年二戰結束前，NVD成為了移動裝置，因為德國人已經想出了如何在 StG 44 步槍上安裝一個 5 磅（2.26 千克）重的夜視瞄準鏡，並將其連接到一個 30 磅（13.6 千克）重的電池上，作為背包佩戴，被稱為 ZG 1229 Vampir。NVD 使"夜行者"在夜戰中佔得先機。它使用的是普通鎢絲燈，帶有濾光片，只允許紅外線通過。

▲ 德國"夜行者"手持裝有最早的可攜式夜視儀之一 ZG 1229 Vampir 的步槍

1945 年晚些時候，英國製造的雙筒望遠鏡式夜視儀需要一個 7000 伏的電源盒。這種裝置的機動性不強，而且只生產了少量。

時至今日，我們可以在亞馬遜上買到非常便宜（或非常昂貴）的 NVG，價格在 100 美元左右，可以裝在口袋里。未來，當這種新型 OLED 薄膜技術（或其他類似技術）投放市場時，就像在眼鏡上貼一張可剝離貼紙一樣簡單。