Тепловые очки, как в «Хищник»? Новое изобретение может сделать эту мечту реальностью
Новый тип материала, разработанный исследователями из MIT, обещает принципиально трансформировать технологию инфракрасного датчика, открывая путь к свету и тонким тепловым видам, аналогично тем, что в пленках SF.
Материал, основанный на чрезвычайно тонких пленках PMN-PT (свинцовый магний с свинцовым титаном), позволяет обнаружить инфракрасное излучение при температурах окружающей среды без громоздких систем охлаждения.
Проблема обычных датчиков
В текущих высокопроизводительных системах ночного видения используются детекторы, сделанные из кадмия-перевозчика (HGCDTE), которые требуют охлаждения до температуры, близких к температуре жидкого азота (-196 ° C).
Это обеспечивает снижение внутреннего электронного шума и повышает чувствительность, но включает в себя тяжелое и дорогое оборудование.
Попытки создать «горячие» датчики, без охлаждения, существовали до Второй мировой войны, на основе пироэлектрических материалов, таких как турмалин.
Материалы генерируют практически электрический ток при поглощении инфракрасного излучения, но при комнатной температуре сигналы сильно зависели от теплового шума, пишет Ars Technica.
Решение MIT: безвранские нанометрические пленки
Команда во главе с исследователем Синьюан Чжан нашла способ уменьшить шум без охлаждения, делая невероятно тонкие пироэлектрические пленки, всего 10 нанометров.
Ключом стала разработка метода производства, который позволил бы отсоединять эти субстратные пленки без ухудшения, процесс часто по сравнению с отрядом старого жарного яйца.
Решением был материал PMN-PT, который обладает не только отличными пироэлектрическими свойствами, но и «непримененным» поведением на атомном уровне.
Присутствие атомов свинца в составе субстрата ослабляет ковалентные связи между пленкой и поверхностью, что позволяет быстрое и чистое разделение пленки.
Впечатляющие результаты не задержались на появление
Используя 100 таких пленок, каждая с площадью 60 квадратных микрон, исследователи создали ИК -датчик с 100 пикселями, прикрепленным к кремниевому чипу. Устройство обнаружило излучение по всей инфракрасной ленте и имело более высокую производительность для классических прохладных датчиков.
Несмотря на то, что ИК -детектор уже функционален, Чжан заявляет, что для полной системы ночной просмотра, линзы для фокуса, источники питания и интеграция всего ансамбля требуются в эргономичном формате.
Хотя контактные линзы с ночным зрением остаются далекой целью, очки с нормальным видом являются реалистичной целью.
Технология может иметь приложения для безопасности дорожного движения путем интеграции в системы обнаружения для автономных автомобилей в трудных погодных условиях.
Более того, метод атомного разделения также может быть применен к другим материалам, расширяя потенциал до портативных датчиков, гибких транзисторов и ультраколенных компьютеров.
«Если нам удастся обобщить этот метод, мы сможем построить новое поколение ультра-подставок, выступающих и портативных»,-сказал Чжан.
