Ce minuscule capteur voit dans le noir comme un serpent et produit des images 4K sans aucune source de lumière

Et si nos téléphones pouvaient détecter la chaleur comme les serpents ? Un nouveau capteur 4K inspiré du vivant capte l’infrarouge sans refroidissement. Léger, précis et miniature, il pourrait bientôt intégrer nos smartphones et caméras intelligentes.

Comment les serpents perçoivent la chaleur et pourquoi cela a inspiré des chercheurs chinois

Chez certaines espèces de serpents, comme les crotales, une membrane thermique nichée entre les yeux et les narines permet de détecter la chaleur corporelle de leurs proies. Pas besoin de lumière : la chaleur suffit. Ce système biologique fonctionne de manière passive, sans émettre le moindre signal.

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Justement, cette capacité naturelle a inspiré les chercheurs du Beijing Institute of Technology et du Changchun Institute of Optics. Leur objectif : concevoir un capteur capable de transformer les rayons infrarouges – invisibles à l’œil humain – en lumière visible. Et ce, en très haute définition (4K). Contrairement aux dispositifs traditionnels, il n’a pas besoin de refroidissement. En effet, il fonctionne simplement à température ambiante.

Une innovation technologique qui transforme la chaleur en lumière visible grâce à des matériaux nanométriques

Le secret de cette prouesse tient dans des points quantiques de tellurure de mercure. Ces particules détectent des longueurs d’onde allant jusqu’à 4,5 microns. Pour neutraliser les interférences internes, les chercheurs ont ajouté une barrière isolante. Elle filtre les bruits parasites générés par la chaleur du capteur. En complément, une couche dopée à l’iridium entre en action.

Elle convertit le signal électrique reçu en lumière verte visible, parfaitement lisible par une caméra CMOS standard. Résultat : une image claire, lumineuse et stable, même dans une quasi-obscurité. Ainsi, le capteur ne nécessite ni refroidissement ni composants complexes. Il atteint une dynamique de 38 décibels dans le proche infrarouge. Par conséquent, il peut capturer à la fois les zones sombres et lumineuses, sans saturer.

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Mais ce qui impressionne le plus, c’est la miniaturisation. L’ensemble tient sur une puce CMOS standard, sans structure additionnelle. Autrement dit, cette technologie est prête pour la production industrielle. Par conséquent, elle offre un atout clé pour une intégration à grande échelle. En d’autres termes, elle est pensée pour passer rapidement du laboratoire à nos appareils du quotidien.

Une sensibilité extrême qui permet de voir dans le noir total ou à travers des matériaux opaques

Autre performance remarquable : la sensibilité du capteur. Il peut détecter des signaux lumineux aussi faibles que 10⁻¹⁰ watts/cm², soit l’équivalent de la lumière d’une étoile. Cela signifie qu’il peut « voir » dans une obscurité totale. De plus, il peut aussi traverser des matériaux opaques comme du plastique ou du silicium. Grâce à cette capacité, de nombreuses perspectives deviennent possibles : recherche médicale, surveillance, agriculture de précision, ou encore industrie automobile.

En clair, chaque domaine pourrait bénéficier de cette aptitude à lire l’invisible. Mais ce n’est pas tout. Le capteur utilise des matériaux déjà compatibles avec les lignes de production existantes. Par conséquent, sa fabrication en masse est envisageable. Une caméra thermique 4K intégrée à nos smartphones ? Ce scénario semble de plus en plus probable.

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Pourquoi cette technologie biomimétique pourrait révolutionner nos usages quotidiens dans de nombreux domaines

Ce qui frappe ici, c’est l’inspiration tirée du vivant. En s’appuyant sur une capacité ancestrale des serpents, les chercheurs ont dépassé les limites actuelles de la vision infrarouge. Ils ont transformé une fonction biologique en un outil technologique de pointe. Dès lors, leur capteur combine résolution, stabilité d’image et sensibilité, sans avoir besoin d’un système de refroidissement.

En comparaison, ses performances égalent, voire dépassent, certains équipements professionnels. À l’avenir, cette innovation pourrait équiper des voitures autonomes, des drones, des caméras domestiques intelligentes, ou même des objets du quotidien. En somme, chacun pourrait disposer d’une vision de serpent, mais en ultra haute définition.