據(jù)外媒報(bào)道,人眼會(huì)錯(cuò)過(guò)很多隱藏在光波波長(zhǎng)內(nèi)的事物,但是紅外攝像頭可以捕捉到植物光合作用、冷恒星燃燒以及電池發(fā)熱時(shí)發(fā)出的光,可以透過(guò)煙、霧和塑料看到東西。但是紅外線(xiàn)攝像頭比可見(jiàn)光攝像頭貴得多,紅外線(xiàn)的能量比可見(jiàn)光小,因此更難捕捉。但是,美國(guó)芝加哥大學(xué)(the University of Chicago)的科學(xué)家們獲得了一項(xiàng)技術(shù)突破,可能未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)價(jià)格更優(yōu)惠的紅外攝像頭,從而使紅外攝像頭可以用于手機(jī)等普通消費(fèi)電子產(chǎn)品,或用作自動(dòng)駕駛汽車(chē)的傳感器,幫助更準(zhǔn)確地看清周?chē)h(huán)境。
現(xiàn)有的紅外攝像頭通過(guò)連續(xù)鋪設(shè)多層半導(dǎo)體制成,是一個(gè)復(fù)雜且易出錯(cuò)的過(guò)程,從而也使得紅外攝像頭價(jià)格太昂貴,無(wú)法用于大多數(shù)的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。
但是芝加哥大學(xué)的Guyot-Sionnest實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)而研究只有幾納米大?。ㄒ患{米是指甲每秒生長(zhǎng)的長(zhǎng)度)的微小微納米顆粒-量子點(diǎn)。量子點(diǎn)有一些奇怪的特性,而且其特性會(huì)隨著尺寸發(fā)生變化,科學(xué)家可以通過(guò)調(diào)整此類(lèi)粒子的大小來(lái)控制其特性。因此,量子點(diǎn)可以被調(diào)諧以接收紅外光波長(zhǎng)。
攝像頭需要捕捉紅外光譜內(nèi)的不同部分,因此可調(diào)性對(duì)于攝像頭來(lái)說(shuō)非常重要。該研究的第一作者博士后研究人員Xin Tang表示:“在紅外線(xiàn)中收集多個(gè)波長(zhǎng)的信息可以提供更多的光譜信息,短波可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的信息,中波可以提供溫度信息?!?/p>
研究人員們調(diào)整了量子點(diǎn),形成了探測(cè)短波紅外線(xiàn)和中波紅外線(xiàn)的公式,然后將該兩種公式一起放在硅片上,由此制成的攝像頭性能非常好,更易生產(chǎn)。
科學(xué)家們表示,價(jià)格低廉的紅外線(xiàn)攝像頭有很多潛在應(yīng)用,例如,自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要依靠傳感器掃描道路和周?chē)h(huán)境。而紅外線(xiàn)可以探測(cè)到生物的熱信號(hào),并且可以透過(guò)霧霾看到物體,因此汽車(chē)工程師們希望在汽車(chē)上應(yīng)用該技術(shù),只是成本太高,阻礙了該應(yīng)用。此外,科學(xué)家們也可利用該紅外攝像頭,如,生物學(xué)家們需要跟蹤蛋白質(zhì)發(fā)出的紅外信號(hào)。