Thiết bị kính áp tròng đầu tiên có thể quan sát sự vật trong đêm tối - Ảnh: Ulsan National Institute of Science & Technology

Các nhà nghiên cứu đã tận dụng khả năng quang học của chất liệu graphen - có thể phát hiện toàn bộ quang phổ hồng ngoại, kể cả ánh sáng nhìn thấy và tia cực tím, để chế tạo loại kính áp tròng hồng ngoại. Tuy nhiên, chất liệu graphen có độ dày một phân tử và chỉ có thể hấp thụ 2-3% ánh sáng chiếu tới. Vì vậy, nó không có khả năng tạo tín hiệu điện và hoạt động như một cảm biến hồng ngoại.

Do đó để khuếch đại lượng hấp thụ, các nhà nghiên cứu xếp chồng hai lớp graphen, cách nhau bởi chất cách điện, sau đó cho dòng diện chạy qua lớp graphen bên dưới. Khi ánh sáng chiếu tới lớp graphen bên trên, các election được giải phóng và tạo ra những lỗ trống điện tử mang điện tích dương. Các điện tử sẽ tạo ra một hiệu ứng đường hầm điện tử thông qua lớp cách điện, làm khuyếch đại các tín hiệu tạo ra bởi ánh sáng chiếu tới.

Thiết bị này không chỉ hoạt động trong môi trường lạnh, nó còn có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Kích thước của thiết bị có thể nhỏ bằng ngón tay út, hay bằng với kích thước kính áp tròng.

Ông Zhaohui Zhong, trợ lý giáo sư tại Trường đại học Michigan, cho biết: “Công nghệ này có thể kết hợp với các thiết bị đeo mắt, hay kính áp tròng để mở rộng tầm nhìn, cung cấp cho chúng ta một phương pháp hoàn toàn khác trong việc tương tác với môi trường”.

Công nghệ này được áp dụng cho nhiều ứng dụng có lợi trong quân đội và y khoa, như việc giúp các bác sĩ quan sát rõ để kiểm soát lưu lượng máu.