لنز تماسی دید در شب

 امکان دید در تاریکی و یافتن نشتی حرارت در ساختمان‌ها از جمله آشناترین کاربردهای دید مادون قرمز (یا دید گرمایی) به شمار می‌رود با این‌حال، کاربردهای چنین روشی محدود به این موارد نبوده و می‌توان نظارت بر جریان خون، شناسایی مواد شیمیایی در محیط و بررسی تابلوهای نقاشی را نیز از جمله کاربردهای آن به شمار آورد. برخلاف طیف نور‌مرئی که دوربین‌های معمولی قادر هستند با کمک یک تراشه حسگر تصویر آن‌را ثبت کنند، تصویربرداری مادون قرمز نیازمند ترکیبی از فناوری‌ها برای دیدن تابش مادون قرمز (در سه طیف near ،mid و far) در یک زمان است. مشکل بزرگتر این‌که در چنین تصویربرداری‌هایی دمای حسگرهای mid-infrared و far-infrared باید بسیار پایین نگه داشته شود.
محققان دانشگاه میشیگان نخستین آشکارساز نور که قادر است در دمای اتاق و بدون نیاز به تجهیزات خنک‌سازی حجیم، گستره کامل طیف مادون قرمز را حس کند توسعه داده‌اند. به گفته ژائو جونگ، استادیار مهندسی برق و علوم کامپیوتر، می‌توان آشکارسازی فوق‌العاده نازک ساخت: « چنین ابزاری را می‌توان روی یک لنز تماسی قرار داد یا در یک تلفن همراه به‌کار برد» 
در این روش از گرافن (تک لایه‌ای از اتم‌های کربن) استفاده شده است که قادر است کل طیف نور مادون قرمز و نیز نور‌مرئی و ماوراء بنفش را حس کند. این روش هنوز نیازمند توسعه بیشتری است تا برای آشکارسازی نور مادون قرمز بهینه‌سازی شود. به دلیل ضخامت یک اتمی، لایه مذکور فقط حدود3/2 درصد از نور رسیده را جذب می‌کند و نمی‌توان سیگنال الکتریکی قابل آشکار‌سازی به‌دست آورد. اگر نور نتواند سیگنالی الکتریکی تولید کند، نمی‌توان از گرافن به‌عنوان یک حسگر استفاده کرد. چالش پیش روی نسل فعلی آشکارسازهای مبتنی‌بر گرافن این است که حساسیت آن‌ها نوعاً بسیار ضعیف است؛ یعنی چیزی صد تا هزار بار کمتر از آن‌چه یک ابزار تجاری نیاز دارد.
برای غلبه بر این مانع، جونگ و تد نوریس (استاد مهندسی برق و علوم کامپیوتر جرارد مورو ) با همکاری گروهی از دانشجویان راهی جدید برای تولید سیگنال الکتریکی مورد نیاز یافته‌اند و به‌جای اندازه‌گیری مستقیم الکترون‌های آزاد شده در زمان برخورد نور به گرافن، سیگنال را تقویت کردند. برای این‌کار لایه‌ای عایق بین دو ورقه گرافن قرار داده و از لایه زیرین جریان الکتریکی عبور داده شد (شکل اصلی مقاله). وقتی نور به لایه بالایی برخورد کند الکترون آزاد می‌کند و حفره‌ها (با بار مثبت) ایجاد می‌شوند. الکترون‌ها بر‌اساس قوانین کوانتومی از میان عایق گذشته و راهی به لایه زیرین گرافن می‌یابند. میدان الکتریکی حاصل از حفره‌های ایجاد شده در لایه بالایی جریان الکتریکی عبوری از لایه زیرین را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد و باعث ایجاد تغییر در جریان آن می‌شود. محققان با اندازه‌گیری تغییرات در این جریان می‌توانند میزان روشنایی نور برخورد کرده به گرافن را به‌دست آورند. 

توضیح شکل: طرحی از دو صفحه گرافن و لایه عایق بین آن دو.