Cercetătorii de la Universitatea din Michigan au arătat o nouă dezvoltare care va permite utilizarea lentilelor de contact care pot percepe întreaga gamă de lumină infraroșie și, în același timp, fără a necesita sisteme suplimentare de răcire.
De fapt, ultimul punct a fost principala problemă a miniaturizării unor astfel de evoluții. Cu toate acestea, oamenii de știință au găsit o cale de ieșire folosind un nou senzor cu design propriu bazat pe grafen. Potrivit profesorului asociat al Universității din Michigan Zhaohui Zhong, deja dezvoltatorii pot crea un senzor cu infraroșu grafen suficient de subțire pentru a fi integrat în proiectarea unui telefon mobil și, dacă este dorit și sârguincios, designul poate fi montat în lentilele de contact.
În ciuda faptului că grafenul utilizat are un set unic de caracteristici electrice și optice, materialul prezintă scufundări care sunt cele mai pronunțate în gama luminii cu infraroșu cu unde lungi. În acest interval, grafenul absoarbe nu mai mult de 2-3% din toată lumina incidentă, ceea ce este insuficient pentru a obține un semnal electric stabil.
„Problema cu toți fotosenzorii existenți pe bază de grafen este sensibilitatea lor scăzută datorită grosimii monatomice a rețelei de cristal grafen. Sensibilitatea acestor senzori este de 100-1000 de ori mai mică decât cea necesară pentru utilizarea lor practică. " -Zhaohui Zhong
Și spre deosebire de colegii lor, oamenii de știință din Michigan au reușit să rezolve această problemă dezvoltând un nou mod de a primi și amplifica un semnal electric. Acest lucru a fost realizat prin înregistrarea modificărilor curentului electric curent de la sursă prin al doilea strat de grafen. Când fotonii de lumină se ciocnesc cu atomii de carbon ai stratului superior de grafen, acest lucru duce la eliberarea unui electron, în locul căruia rămâne un spațiu gol, o gaură de electroni în rețeaua de cristal, care este un purtător al unei sarcini electrice pozitive.
La rândul său, datorită grosimii reduse a materialului izolant, electronii liberi, datorită efectului tunelării cuantice, au trecut la stratul inferior, în timp ce câmpul electric pozitiv al stratului superior schimbă valoarea decalajului de bandă al stratului inferior, influențând curentul electric care curge prin acest strat. Toate acestea permit cercetătorilor să judece intensitatea luminii incidente.
Oamenii de știință cred că noul dispozitiv își va găsi nișa nu numai în zonele tradiționale ale sferelor militare și științifice, ci și în electronica de larg consum.