Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Графеновые контактные линзы наградят пользователя зрением супергероя
19.03.2014

Графеновые контактные линзы наградят пользователя зрением супергероя

Оценка: 5.0    1998 2 Наука и Технологии
14:07

Это звучит, как часть сюжета фантастического фильма: человек надевает контактные линзы и получает инфракрасное зрение без использования громоздких устройств, покрывающих всё лицо. Но, если верить исследователям из Мичиганского университета (University of Michigan), производство таких линз вполне реально.

Для создания инфракрасных контактных линз американские учёные обратились к оптическим возможностям графена. Ещё в 2013 году специалисты корпорации IBM продемонстрировали механизмы фотопроводимости этого материала. Оказалось, что уникальный по своим свойствам материал может быть перспективным инфракрасным детектором.

Графен даёт возможность обнаруживать весь инфракрасный спектр, а также видимый и ультрафиолетовый свет. Впрочем, особенный материал толщиной всего в один атом углерода страдает от этого своего достоинства. Ультратонкий графен может поглощать лишь 2,3% света, падающего на него. Этого недостаточно, чтобы генерировать электрический сигнал, а без сигнала он не может работать как инфракрасный сенсор.

"Проблема нынешнего поколения фотодетекторов на основе графена в том, что их чувствительность, как правило, крайне низкая, – рассказывает доцент кафедры электроники и вычислительной техники Чжаохуэй Чжун (Zhaohui Zhong). – То есть примерно в сто-тысячу раз меньше, чем того требует коммерческое устройство".

В ходе исследования специалисты из Мичиганского университета разработали новый способ генерации электрического сигнала. Вместо того чтобы ловить электроны, которые высвобождаются, когда свет попадает на материал, они усиливают электрический ток, генерируемый падающим светом.

Для достижения этого усиления учёные поместили изоляционный материал между двумя листами графена. Через нижний лист пропустили электрический ток. Далее, когда свет попадает на верхний лист, графен покидают высвобождающиеся электроны, на их месте образуются дырки. Сами же электроны проникают сквозь изолятор, который был бы непроницаемым для частиц в классической физике, в нижний слой благодаря квантово-туннельному эффекту. Оставшиеся в верхнем слое графена дырки (являющиеся носителями положительного заряда) создают электрическое поле, которое влияет на движение электронов в нижнем слое. В дальнейшем, усиливая происходящее изменение электрического тока, проходящего через нижний слой, учёные судят об освещённости верхнего слоя.

Новое устройство обладает почти такой же чувствительностью, что и традиционные кремниевые фотоматрицы, охлаждённые до сверхнизких температур, но оно при этом работает и при комнатной температуре. Исследователи уже могут производить инфракрасные датчики размером со стандартную контактную линзу.

"Если мы интегрируем устройство в контактную линзу или другую носимую электронику, это расширит возможности зрения, – рассказывает Чжун. – Оно предоставит пользователям новый способ взаимодействия с окружающей средой". Большинству обывателей известно военное применение инфракрасного видения: оно позволяет солдатам видеть в темноте.

Новую технологию можно применять и в медицине, например, она позволит врачам контролировать приповерхностный кровоток. Инфракрасное видение также поможет "увидеть" очаги возгорания в задымлённом помещении, выявить химические вещества в окружающей среде и даже увидеть наброски Поля Гогена под слоями краски.

Исследование учёных США было подробно описано в издании Nature Nanotechnology.


 
Источник:  http://www.vesti.ru/

Поделитесь в социальных сетях


Комментарии 2

+1  
sezam 19.03.2014 20:34 [Материал]
очередные графеновые фантазмы
+2  
Мамонт 19.03.2014 18:34 [Материал]
Бред китайского сивого мерина - доцента кафедры электроники и вычислительной техники Чжаохуэйа Чжуна biggrin
Сперва описывается инфракрасный детектор...по сути фотодиод на графене...И затем плавно переходят к "линзам и другой электронике"
Узкожопые забыли, что глаз человека не является "другой электроникой"
И как они смогут получать картинку в видимом свете с разрешением человеческого зрения, со своего чудофотодиода - инфракрасного датчика.....видимо вообще не рассматривается biggrin
Для тех кто не понял изобретение китайского гения вкратце объясню. IBM проводила научные исследования по чувствительности графена к инфракрасным лучам. На этой основе можно создать графеновую матрицу, на подобии видеокамеры. И дальше считывать инфракрасную картинку в виде электрического сигнала растра, как в телевидении.
Но хитрые обезъянки не учли, что человеческий глаз - не телевизор...к нему некуда подключать электрический сигнал biggrin
Вот тут и загвоздка. Надо этот электрический сигнал преобразовать обратно в видимый свет с разрешением несколько десятков мегапикселей и ещё направленный по тому же направлению, что и входящие инфракрасные лучи ....потому, что иначе глаз не сможет сфокусировать такую картинку и человек увидит просто белое поле. А любой экран(переизлучатель) создаёт свой новый источник света, и для его фокусировки в приборах ночного видения используется окуляр прибора.
Короче научная фантастика рулит.... они смогут всё это впихнуть в контактную линзу....вместе с атомной электростанцией для питания этого прибора....видимо. Иначе батарейки прийдётся менять каждые пять минут biggrin
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Разговоры у камина
Календарь