红外摄像机可以捕捉到植物光合作用、冷恒星燃烧以及电池变热时发出的光。他们还可以透过烟、雾和塑料。但是红外相机比可见光相机贵得多;红外光的能量比可见光小,因此很难捕捉。

一种新的方法可能会带来更划算的红外摄像机,从而使红外摄像机能够用于手机等普通消费电子产品,以及传感器,帮助自动驾驶汽车更准确地看到周围的环境。

今天的红外相机是通过连续铺设多层半导体来制造的,这是一个复杂且容易出错的过程,这使得它们过于昂贵,无法用于大多数消费电子产品。这种新方法使用量子点——只有几纳米大小的微小纳米颗粒。在这种尺度下,它们的奇异特性会随着它们的大小而变化,科学家可以通过调整粒子的大小来控制这些特性。在这种情况下,量子点可以被调整到接收红外光的波长。

这种可调性对相机来说很重要,因为它们需要采集不同的红外光谱。在红外线中收集多个波长可以提供更多的光谱信息——就像给黑白电视添加颜色一样。短波提供结构和化学成分信息;中波提供温度。

对量子点进行了微调,以获得一个检测短波红外的公式和一个检测中波红外的公式。两者都被放在一个硅片上。由此产生的相机性能非常好,而且更容易制作。这个过程包括向烧杯中注入两种溶液,然后等待5到10分钟。由此产生的溶液可以很容易地制成功能性器件。

廉价的红外摄像机有许多潜在用途,包括依靠传感器扫描道路和周围环境的自动驾驶汽车。红外线可以探测到生命体的热信号,也可以透过雾或雾霾看到东西,所以如果成本不高的话,汽车工程师会把红外线也包括在内。

欲了解更多信息,请联系Louise Lerner此电子邮件地址正受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript才能查看它。;773-702-8366。


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本文首次发表于2021年6月号yabovip16.com杂志。

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