Grafenowa matryca pomoże robić zdjęcia przy słabym naświetleniu

Pan Wang i jego czujnik

Zespół naukowców z Nanyang Technological University (NTU) w Singapurze opracował czujnik obrazu wykonany z grafenu, który pozwoli poprawić jakość zdjęć wykonywanych przy słabym oświetleniu. Po testach, NTU twierdzi, że czujnik okazał się tysiąckrotnie bardziej wrażliwy na światło niż istniejące obecnie matryce CMOS i CCD, zużywając przy tym 10 razy mniej energii.

Nowy sensor jest w stanie wykryć szerokie spektrum światła, od widzialnego aż po średnią podczerwień. Sprawia to, że idealnie nadaje się do stosowania we wszystkich rodzajach aparatów, włączając w to kamery podczerwone, kamery przemysłowe, satelitarne i wiele więcej. Według NTU, technologia ta pozwoli tworzyć czystsze zdjęcia w trudnych warunkach oświetleniowych. Przy masowej produkcji, grafenowe czujniki mogą być pięć razy tańsze niż te stosowane w dzisiejszych aparatach.

Badania prowadzone były pod czujnym okiem asystenta profesora Wan Qijie. „Pokazaliśmy, że można tworzyć tanie, czułe oraz elastyczne fotosensory przy użyciu samego grafenu. Spodziewamy się, że nasze innowacje będą miały ogromny wpływ nie tylko na branżę obrazowania, ale także w komunikacji, przemyśle satelitarnym, etc.", mówił Wang. Najważniejsze dla konsumentów jest to, że bardzo niewiele trzeba zrobić, by zaimplementować nowy czujnik w oparciu o istniejące matryce CMOS.

„Przy projektowaniu tego czujnika, braliśmy pod uwagę obecne techniki wytwarzania.", wyjaśnia Wang. „Oznacza to, że przemysł może w zasadzie produkować czujniki w procesie, takim jak w przypadku produkcji CMOS, która jest dominująca na rynku elektroniki. Producenci w łatwy sposób mogą zastąpić materiał bazowy czujników naszym nanostrukturalnym grafenem."

Wang opracował nowatorski sposób tworzenia nanostruktur grafenu, które więżą w nim lekkie elektrony przez dłuższy czas. Silne sygnały elektryczne przetwarzane są następnie w obraz za pomocą aparatu cyfrowego. Uwięzione elektrony są kluczem do uzyskania szybkiej odpowiedzi, będąc bardziej skutecznymi niż obecne matryce CMOS i CCD. Zasadniczo, silniejsze sygnały elektryczne oznaczają wyraźne i ostre zdjęcia.

„Wydajność naszego grafenowego czujnika może być w późniejszym czasie zwiększona. Brana jest tu pod uwagę, na przykład szybkość reakcji, którą można zwiększyć poprzez nanoinżyniering struktury grafenu. Wstępne wyniki naszych badań wskazują na to, że będzie to możliwe.", podsumował Wang.

(rr)