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新型传感器为夜视隐形眼镜铺平道路

了解密歇根大学的突破性研究如何使夜视隐形眼镜成为现实。

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隐形眼镜使我们模糊的视力变得清晰,使我们免于将滑落的眼镜推回鼻梁的麻烦。但是隐形眼镜的未来即将到来:研究人员创造了一种超薄红外传感器,可能导致夜视隐形眼镜的开发。目前,夜视技术相当笨重——在最初的《侏罗纪公园》中下雨的霸王龙场景就是例证。

为了在黑暗中看清,一个人需要戴上一副绑在头上的双筒望远镜式护目镜。这些设备还会产生大量热量,因此需要冷却,增加了所需机械装置的整体体积。现在,密歇根大学的研究人员即将把夜视技术的笨重之处压缩成适合你指尖大小的技术。他们使用石墨烯(一种厚度仅为一个碳原子的材料)制造了一种超薄红外光传感器,可以堆叠在隐形眼镜上或集成到智能手机摄像头中,用于便捷的夜视。

石墨烯的敏感化

如果你在显微镜下观察石墨,它由薄薄的堆叠碳层组成。如果你反复分离这些层直到只剩下一层,你就得到了超导、坚固、超薄的石墨烯。科学家们已经知道石墨烯可以吸收整个红外光谱,以及可见光和紫外光。然而,很难诱导这种材料吸收足够的光来产生电信号。密歇根大学的团队设计了一种提高石墨烯敏感度的新方法,以便从红外光中产生电信号。他们通过在两层石墨烯之间夹入一个绝缘屏障,并在底层添加电流来做到这一点。当红外光照射到顶层石墨烯时,它会像通常一样使电子脱离——但在电流的作用下,电子运动的模式被放大,可以用于重建红外图像。研究人员在《自然纳米技术》期刊上发表了他们的发现。

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看见光

这种新型石墨烯传感器在室温下运行,无需冷却机制,这使其设计非常小巧。研究人员制作的原型比小指指甲还小,并且可以缩小到更小的尺寸。这种小尺寸意味着它有朝一日可以作为红外传感器固定在例如谷歌眼镜或隐形眼镜上。(用于显示所产生图像的技术也已在隐形眼镜中得到演示

。)“我们的工作开创了一种检测光的新方法,”电气与计算机工程助理教授Zhaohui Zhong在新闻稿中说。“我们设想人们将能够在其他材料和设备平台上采用相同的机制。”捕食者视觉:不再是遥不可及的1987年科幻电影幻想。图片来源:NASA/JPL-Caltech

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