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石墨烯光探测器! Google Glass 上的热成像技术

时间:2024-05-22 14:32:06 科技赋能

热成像在手机上已经做得很好,但密歇根大学的一组研究人员希望通过发明超薄石墨烯光探测器,使手机上的热成像成为可能更远。

该光电探测器仅比两层石墨烯稍厚,但它具有将红外热探测技术应用于隐形眼镜的潜力。

一般情况下,不可能检测到特定的光频率。

例如,肉眼不可能看到红外线。

然而,科学技术使我们有能力扩展可见光谱。

例如,红外探测器被人们用作夜视系统的手段之一。

您只能在夜间看到红外光,因为日光会干扰红外光。

红外光谱由近红外、中红外和远红外辐射组成,延伸到可见光的波长之外。

从传统技术的角度来看,能够检测各种红外频率光的设备需要庞大的冷却系统才能运行。

因为设备通常必须保持在低温下才能让传感器正常工作。

不过,密歇根大学研究团队首创的新型石墨烯技术可以在室温下运行,不需要低温环境,因此可以轻松缩小尺寸。

石墨烯光电探测器如何工作?研究小组使用石墨烯创建了简单的光探测器,石墨烯是一种神奇的材料,能够探测整个红外光谱。

尽管研究人员过去曾尝试将石墨烯用于红外成像应用,但直到密歇根大学团队取得突破后,这一努力才获得成功。

“目前石墨烯探测器面临的最大挑战是灵敏度差,”钟研究员说。

我们知道,单原子厚度的石墨烯无法吸收足够的光来产生电信号,所以作为传感器来说,这种材料是没有用的。

当他们找到一种产生电信号的方法时,该团队取得了最大的突破。

研究人员并没有直接测量光照射到石墨烯表面时释放的电子量,而是研究了石墨烯上的电荷在受到附近电流影响后如何放大信号。

该设备在两层石墨烯之间放置了一个绝缘层,电流流过板的底部。

当红外线影响上层时,电子从石墨烯中释放出来,产生空穴,在正电荷之间充当电子。

通过这些方式,研究人员能够推断出作用在上层的光的亮度,从而创造了一种检测红外光的可行解决方案,主要是因为探测器只比两层石墨烯厚一点。

这种光检测技术未来可以扩展到许多方面,从军事应用取代世界各地特种部队中笨重的红外设备,到帮助医生监测患者血流的医疗创新。

当然,也可以用于商业目的,用在更实际的应用中。

那么如果这项技术应用于隐形眼镜或其他可穿戴电子设备呢?它拓宽了您的视野,并为您提供了另一种与环境互动的方式。

事实上,石墨烯还具有其他功能。

如果石墨烯技术应用到手机上,手机将坚不可摧。