<del id="aymay"></del> 在越來(lái)越注重小體積和集成化的今天，紅外傳感器的設(shè)計(jì)也在追求小體積大功用。近日，美國(guó)科學(xué)家就利用石墨烯研發(fā)了一種只有指甲般大小的紅外傳感器。
無(wú)需安裝笨重的冷卻裝置，全新的紅外技術(shù)完全能夠在室溫進(jìn)行對(duì)全紅外光譜的觀測(cè)。由于體積小、重量輕，它甚至能夠集成到隱形眼鏡或手機(jī)當(dāng)中，未來(lái)有望在軍事、安保、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
紅外線的波長(zhǎng)通常是在760納米至1毫米之間，屬于波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)的非可見(jiàn)光，分為近紅外線、中紅外線和遠(yuǎn)紅外線三種。普通攝像機(jī)只能拍攝到可見(jiàn)光，而紅外成像技術(shù)可以同時(shí)看到近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外各種不同頻譜的圖像。但設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)是，中紅外和遠(yuǎn)紅外傳感器都必需在極低的溫度下才能工作。
上一代石墨烯紅外線傳感器存在靈活度太差的問(wèn)題，無(wú)法滿足商用設(shè)備的需求。因?yàn)槭┦且环N由碳原子構(gòu)成的單層構(gòu)造物質(zhì)，能夠探測(cè)到紅外線、可見(jiàn)光和紫外線，但由于石墨烯對(duì)光線的吸收不佳，難以收集足夠的光線來(lái)產(chǎn)生電信號(hào)，來(lái)達(dá)到良好的可操作性。
為了越過(guò)這一障礙，研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)石墨烯產(chǎn)生電信號(hào)的過(guò)程進(jìn)行了改良。相關(guān)報(bào)道稱(chēng)，他們?cè)趦蓚€(gè)石墨烯薄片之間設(shè)置了一個(gè)絕緣隔離層，底層有電流經(jīng)過(guò)。當(dāng)光線映照到頂層石墨烯時(shí)就會(huì)釋放電子，產(chǎn)生帶正電的空穴。然后，在量子機(jī)制的作用下，電子穿過(guò)中間的絕緣層，抵達(dá)底部的石墨烯層。此時(shí)，留在上層石墨烯上的帶正電空穴會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，并對(duì)下層石墨烯的電流產(chǎn)生影響。經(jīng)過(guò)這種電流的變化，就能推斷出投射在上層石墨烯上的光的亮度。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，新辦法初次讓中紅外和遠(yuǎn)紅外傳感器的靈活度到達(dá)了一個(gè)新的高度，可以完全替代需要冷卻安裝才可以運(yùn)轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)紅外線傳感器。并且該設(shè)備只要一個(gè)指甲蓋大小，很容易完成集成。假如可以將這種探測(cè)器集成到隱形眼鏡或其他可穿戴電子設(shè)備當(dāng)中，將有望為人們提供一種全新的交互方式。同時(shí)，該技術(shù)也為紅外線技術(shù)在軍事、安保、醫(yī)學(xué)等多個(gè)范疇中的應(yīng)用開(kāi)拓了新的應(yīng)用空間。
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