captcha image

Hasło zostanie wysłane na twojego e-maila.

Powstała nowa, TANIA technologia, dzięki której twój smartfon będzie mógł widzieć w ciemności czy… zdalnie badać świeżość owoców.

 

Sensor CMOS, który widzi promieniowanie UV, podczerwień i spektrum widzialne (zdjęcie: ICFO)

Naukowcy z barcelońskiego Instytutu Fotoniki (ICFO) stworzyli sensor CMOS (od ang. complementary metal–oxide–semiconductor), który jako pierwszy na świecie potrafi równocześnie rejestrować promieniowanie ultrafioletowe, podczerwone i widzialne. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu w jego produkcji grafenu i kropek kwantowych.

Układy elektroniczne wykonane w technologii CMOS to technologia popularna od 40 lat, ale jak dotąd dość mocno “jednostronna”. Układy te są tanie w produkcji i doskonale sprawdzają się również jako matryce stosowane w aparatach cyfrowych – lustrzankach, kompaktach czy w telefonach. Niestety ciężko jest wyjść poza ten obszar zastosowań, ponieważ bardzo trudno jest zintegrować CMOS z innymi materiałami półprzewodnikowymi poza krzemem. Naukowcy z ICFO pokazali, że jest to jednak możliwe.

Jak to opisują w pracy, opublikowanej na łamach Nature Photonics, badacze połączyli matrycę CMOS z grafenem, który działa jako fototranzystor. Nowy rodzaj czujnika obrazu zbudowany został poprzez naniesienie na klasyczną matrycę warstwy grafenu, w której umieszczone zostały kwantowe kropki koloidalnego roztworu siarczku ołowiu (II). Nanokryształy PbS są fotoprzewodnikami, które bardzo dobrze sprawdzają się jako sensory podczerwieni i – jak potwierdzają to inne badania – są dobrze przystosowane do integracji z elektroniką bazującą na krzemie.

W efekcie udało się stworzyć sensor CMOS, który „widzi” nie tylko to, co widzialne, ale też rejestruje promieniowanie UV i podczerwień w paśmie od 300 do 2000 nm. Nowa matryca pozwoli zbudować, według słów prof. Franka Koppensa, zupełnie nową klasę wysokoczułych, tanich, podczerwonych czujników obrazu działających w temperaturze pokojowej.

Nowy rodzaj matrycy pomoże np. zbadać jakość owoców. Fot.  ICFO People/YouTube

Nowy rodzaj matrycy pomoże np. zbadać jakość owoców. Fot. ICFO People/YouTube

Jak pokazały eksperymenty zespołu z ICFO, sensor jest na tyle czuły, że do rejestracji obrazów w podczerwieni nie wymaga doświetlania obiektów np. diodami IR. Co więcej taka matryca może stać się elementem aparatu w przeciętnym smartfonie. Czyli trafić nie tylko do specjalistów czy laboratoriów, ale do zwykłych użytkowników. I co to oznacza dla przeciętnego zjadacza chleba? Moglibyśmy chociażby podpatrzyć, co dzieje się w spowitym nocą ogrodzie i sprawdzić świeżość owoców w warzywniaku. A to tylko dwa pomysły – inicjatywa należałaby do twórców aplikacji, a im zwykle inwencji nie brakuje. Ciekawe szczegóły znajdziecie w tym filmie:

Źródło

Zupełnie nowy rodzaj matrycy może odmienić aparaty w naszych smartfonach. Zobaczą wszystko: UV, IR i pasmo widzialne
Podoba się? Oceń!

  • Bogdan Janus

    Zwykłe matryce CMOS i CCD stosowane w komórkach, a zwłaszcza te z kamer przemysłowych doskonale radzą sobie z promieniowaniem podczerwonym i ultrafioletowym. Jak poszukać wykresów odpowiedzi spektralnej to bez problemu obsługują pasmo od 300 do ponad 1000 nm (tu zazwyczaj kończy się skala wykresu, ale sam wykres jeszcze nie jest na “0”). To że nie widzimy przez nie IR i UV to zasługa filtrów które są stosowane w tych aparatach. Na początku Bayerowski przepuszczający tylko RGB (i przy okazji trochę podczerwieni), potem UV i IR, jeśli obiektyw jest szklany to z natury nie przepuszcza UV. Jeśli usunąć z matrycy wszystkie filtry i zastosować przepuszczający UV kwarcowy obiektyw to mamy kamerę “widzącą” w znacznie szerszym zakresie wręcz zalanym podczerwienią. UV dociera do nas na tyle mało że żeby zobaczyć świat w tym świetle trzeba odciąć wszystkie dłuższe fale. Krótko mówiąc powyższe odkrycie to wytwór mistrzowskiej komunikacji naukowej i przereklamowania grafenu 🙂

    • aszgil

      I znam osobę, ktora ma usunięty filtr IR i fotografuje w bliskiej podczerwieni, jest nawet masa torturiali do tego lub nawet firmy co robią takie rzeczy. Ogólnie IR jest odcinana przez filtry aby nie miała wpływu na pracę switlomierza. Są także czasem wpuszczane modele aparatów do astrofotografi co mają słabszy filtr IR 🙂

    • Andrzej Pająk

      Pełna zgoda. Kluczem tego wynalazku jest poszerzenie pasma NIR do 2000 nm oraz to, że można rejestrować IR bez zmiany jakości rejestracji w pasmie widzialnym.

  • jstalin

    Filmik to już typowa, mocno przegięta reklama.
    Aczkolwiek nagłówek nie pozostawia wątpliwości że artykuł sponsorowany, więc pretensji mieć nie można. Jedynie na pierwszy rzut oka nie widzę związku między Intel a reklamą…

    Nie wiem czy Intel jest udziałowcem ICFO, ale źródło tej wiadomości to właśnie notka prasowa/reklama ICFO…
    Wiedząc o tym że zawsze firmy, delikatnie pisząc, podkolorowują swoje produkty żeby sprzedać się ewentualnym udziałowcom i/lub klientom no to wszystko jasne…

    Sam Intel też mocno fantazjuje – chociażby ichniejsza prezentacja wideo AR/VR – totalna fikcja jeszcze przez dłuuugie lata.

    • Artykuł nie jest sponsorowany. Gdyby był, byłoby to napisane.
      Intel jest partnerem działu, nie ma nic wspólnego z tym tekstem.

      • jstalin

        A to przepraszać…

        Jednak artykuł oparty jest wyłącznie o materiały reklamowe ICFO tak więc pewna ostrożność co do rewelacji tam wypisywanych powinna być zachowana…

Nie ma więcej wpisów