با عینک دید در شب، دنیای تاریک را روشن کنید

این تحقیق به ایجاد نوع جدیدی از «پوست الکترونیکی» منتهی شده که می‌تواند گرما و تابش را در سراسر طیف مادون قرمز شناسایی کند. نوآوری اصلی در این فناوری این است که این پوست الکترونیکی حدود ۱۰ نانومتر ضخامت دارد که به معنای ۱۰ هزار بار نازک‌تر از یک تار موی انسان است.

این فناوری نتیجه روش جدیدی برای رشد و جدا کردن فیلم‌های فوق‌نازک، انعطاف‌پذیر و حساس است که می‌تواند به نسل جدیدی از فناوری‌ها از جمله عینک‌های دید در شب فوق سبک، حسگرهای پوشیدنی، پارچه‌های هوشمند و حتی دوربین‌های ضد مه خودروها کمک کند.

زینیوان ژانگ (Xinyuan Zhang)، دانشجوی فارغ‌التحصیل MIT، اظهار کرد: این فیلم به طور قابل توجهی وزن و هزینه را کاهش می‌دهد، به طوری که سبک‌تر، قابل حمل‌تر و ادغام آن راحت‌تر است.

این فیلم جدید شناسایی گرما از یک ماده پیزوالکتریک ساخته شده است که هنگام تغییر دما سیگنال الکتریکی تولید می‌کند. معمولاً حسگرهای مادون قرمز دور نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده حجیم دارند تا به درستی کار کنند، اما این حسگر نیازی به چنین سیستمی ندارد و به دلیل نازک بودن، حتی قادر به شناسایی تغییرات دمایی ظریف‌تر است. این بدان معناست که دستگاه‌ها می‌توانند کوچک‌تر، سبک‌تر و کاربردی‌تر باشند.

محققان به دنبال راه‌هایی برای کوچک کردن فناوری شب‌بینی به طراحی‌های سبک‌تر و پوشیدنی هستند که به سیستم‌های خنک‌کننده حجیم نیاز ندارند.

مواد استفاده‌شده در این فناوری شامل PMN-PT است که حاوی اتم‌های سرب است و تقریباً مانند تفلون میکروسکوپی عمل می‌کند و اجازه می‌دهد فیلم به‌طور تمیز از زیرلایه خود جدا شود. برخلاف روش‌های دیگر، این روش به لایه‌های اضافی نیاز ندارد تا فیلم‌ها از زیرلایه‌های خود جدا شوند.

این تیم موفق به ساخت یک آرایه از ۱۰۰ پیکسل کوچک شناسایی گرما شده‌اند که آن‌ها را در دماهای مختلف آزمایش کردند. این فناوری به‌طور شگفت‌آوری کارایی مشابه بهترین فناوری‌های دید در شب موجود را بدون نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده فراهم کرده است.

محققان معتقدند این نوآوری می‌تواند به ایجاد عینک‌های دید در شب پوشیدنی منجر شود که برخلاف تجهیزات حجیم فعلی، طراحی سبک‌تری دارند. این فناوری می‌تواند در خودروهای خودران، حسگرهای آلودگی، اخترفیزیک و حتی تشخیص پزشکی کاربرد داشته باشد.

ژانگ افزود: ما پیش‌بینی می‌کنیم که فیلم‌های فوق نازک ما می‌توانند به عینک‌های شب‌بینی با عملکرد بالا تبدیل شوند که طراحی سبک‌تری را بدون نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده فراهم می‌کنند.

به نقل از ستاد نانو، در حالی که این مطالعه بیشتر بر روی مواد حساس به گرما متمرکز بوده است، محققان ادعا می‌کنند که همان روش برداشتن می‌تواند برای سایر الکترونیک‌های با عملکرد بالا مانند پنل‌های خورشیدی، رباتیک نرم و حتی مدارهای محاسباتی چاپ‌شده روی لباس‌ها نیز کاربرد داشته باشد.