光電探測(cè)器也被稱為光電傳感器或光敏傳感器,能將光能轉(zhuǎn)化為電信號(hào),從而完成指定任務(wù)。雖然名字聽(tīng)上去可能有點(diǎn)陌生,但其實(shí)它在我們的生活中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用,提高了生活的便利性,比如在不同光照條件下打開(kāi)燈的開(kāi)關(guān)、自動(dòng)調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕亮度等等。
賓夕法尼亞州立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在ACSNano上發(fā)表的一篇新論文,試圖通過(guò)將該技術(shù)與耐用的大猩猩玻璃(康寧公司生產(chǎn)的智能手機(jī)屏幕材料)整合,進(jìn)一步推進(jìn)光電傳感器的應(yīng)用。
光電傳感器與Gorilla玻璃的結(jié)合可能會(huì)促使"智能玻璃"或具有自動(dòng)感應(yīng)特性的玻璃的商業(yè)化開(kāi)發(fā)。研究人員稱,智能玻璃有許多應(yīng)用,從成像到先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)都可以使用。
"當(dāng)試圖在玻璃上制造和縮放光電傳感器器時(shí),有兩個(gè)問(wèn)題需要解決,"首席研究員SaptarshiDas說(shuō),"必須使用相對(duì)較低的溫度來(lái)完成,因?yàn)椴Aг诟邷叵聲?huì)退化,而且必須確保光電傳感器可以使用最小的能量在玻璃上工作。"
為了解決第一個(gè)問(wèn)題,Das與JosephR.Nasr博士一起確定,化學(xué)化合物二硫化鉬是作為玻璃涂層的最佳材料。然后,JoshuaRobinson教授和NicholasSimonson博士使用600攝氏度的化學(xué)反應(yīng)器(足夠低的溫度,以避免Gorilla玻璃降解)將化合物和玻璃融合在一起。下一步是通過(guò)使用傳統(tǒng)的電子束光刻工具將玻璃和涂層圖案化,將其變成一個(gè)光電傳感器。
"然后,我們使用綠色LED照明對(duì)玻璃進(jìn)行了測(cè)試,與類似光電子研究中常用的激光照明不同,它模擬的是一種更自然的光源。"Nasr說(shuō)。
二硫化鉬光電傳感器的超薄機(jī)身可以更好地控制靜電,并確保它可以在低功耗下工作,這是未來(lái)智能玻璃技術(shù)的關(guān)鍵需求。
研究人員稱,如果智能玻璃得到商業(yè)化開(kāi)發(fā),可能會(huì)在廣泛的工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)技術(shù)進(jìn)步,包括在制造業(yè)、民用基礎(chǔ)設(shè)施、能源、醫(yī)療保健、交通和航空航天工程等領(lǐng)域。該技術(shù)可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)成像、安全監(jiān)控、環(huán)境傳感、光通信、夜視、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)以及自主車輛和機(jī)器人的防撞系統(tǒng)。
"汽車擋風(fēng)玻璃上的智能玻璃可以在夜間駕駛時(shí)適應(yīng)迎面而來(lái)的光,利用該技術(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換其不透明度,"Robinson說(shuō)。"飛機(jī)也可以利用窗戶上的玻璃為飛行員和乘客自動(dòng)調(diào)暗陽(yáng)光。"