藻类激发的聚合物为增强夜视开辟了道路

在最近发表在ACSAppliedPolymerMaterials上的一项研究中，筑波大学的研究人员合成了一种红外线透射聚合物，该聚合物基于低成本且可广泛获得的材料，在拉伸后仍能保持其形状。这种聚合物的性能非常适用于制备便宜的夜视镜片，该镜片可在可变距离成像时保持聚焦。

在黑暗中工作的相机在许多领域都很常见，包括，安全，消防和野生动植物追踪。然而，红外夜视镜通常很昂贵，并且照相机图像倾向于显得平坦。因此，需要一种基于通常可得的廉价材料的镜片，这些镜片可用于在三个维度上实现更逼真的视觉效果。

研究人员的聚合物基于硫和藻类和植物衍生的化合物。使用称为逆硫化的化学方法可以轻松制备聚合物：只需将组成化合物混合在一起，并在加热的同时进行搅拌。第一步，研究人员设计了一种聚合物，该聚合物在反复地再收缩20%之后便恢复了原来的形状。

主要作者JunpeiKuwabara教授解释说：“逆硫化是我们聚合物的理想合成方法。“角鲨烯和其他长的不饱和烃有助于优化交联结构，并使聚合物具有所需的弹性。”

接下来，研究人员需要确定由其聚合物制成的镜片对于红外成像是否至少部分对红外光透明。镜片的构造很容易：只需将聚合物倒入镜片状的硅树脂模具中，加热几个小时即可。即使是一个3.3毫米厚的镜头也可以透射10%的入射红外光。

资深作者高木孝明(TakakiKanbara)教授说：“这些镜片有两个波长范围，它们是红外透明的。“没有镜片是完全透明的;这些材料的10%透射率是极好的价值。”

此外，研究人员证实该聚合物具有可变聚焦特性。通过将图像投射到镜头上，并监视在拉长镜头时所经过的最终图像，可以使大部分透射图像保持聚焦状态。

国立先进工业科学技术研究院(AIST)高级研究员福田隆史博士解释说：“镜头保留了焦点变化的54%，足以满足实际使用。”“镜头在收缩到原始形状后还保留了其全部初始焦点。”

以允许用户容易地将焦点从一个位置改变到另一位置的方式，传统的红外夜视镜的制造通常是困难的。如果没有可变焦点功能，例如与或研究调查有关的细节可能会丢失。这项研究的研究人员通过使用便宜，可持续的材料以及任何研究人员都可以在其实验室中执行的制造程序，克服了目前的镜片设计限制。在这一领域开发新材料可能会使包括应急人员和环境研究人员在内的许多部门受益。

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