Международная группа исследователей, включающая специалистов Самарского университета, разработала новый гибкий материал, чувствительный к инфракрасному излучению. Данное изобретение имеет потенциал применения в медицинском и научном оборудовании, а также в космической технике. Результаты исследования опубликованы в журнале «Компьютерная оптика«.
Фотодетекторы играют ключевую роль в преобразовании световых сигналов в электрические. В настоящее время инфракрасные фотодетекторы широко используются в различных устройствах, включая системы противопожарной безопасности, камеры и смартфоны, как сообщают представители Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева.
Процесс преобразования света в электрический ток осуществляется благодаря внутреннему фотоэффекту, при котором концентрация электронов возрастает при воздействии света на чувствительные элементы. Большинство промышленно производимых фотодетекторов основаны на жестких и хрупких подложках, что ограничивает возможности их формирования и применения.
Существующие гибкие фотодетекторы обладают преимуществом размещения на поверхностях различной геометрии, однако большинство известных материалов для их изготовления способны обнаруживать лишь ограниченный диапазон длин волн, что препятствует их широкому практическому применению.
Новый высокочувствительный гибкий фотодетектор, разработанный совместно специалистами Самарского университета, Курчатовского института и учеными из Индии, основан на дисульфиде титана (TiS2) с добавлением нитрата серебра (AgNO3).
Научный руководитель проекта, доцент Самарского университета Трипати Нишант, отметил: «Характеристики фотодетектора на основе TiS2-AgNO3 превосходят параметры известных аналогов. Наночастицы нитрата серебра, рассеянные в объеме чувствительного материала, значительно повышают эффективность устройства».
Разработанный фотодетектор имеет перспективы применения в медицинской диагностике для измерения концентрации растворенного в крови кислорода, что позволит оценивать эффективность работы дыхательной, сердечно-сосудистой и кроветворной систем. Данная функция важна как для профилактики, так и для терапии заболеваний дыхательных путей.
В космической отрасли новый материал может быть использован для создания обширных областей гибких фотодетекторов на космических кораблях, обеспечивающих определение состава газов и постоянный мониторинг состояния бортовой атмосферы. Производство фотодетекторов для размещения на изогнутых поверхностях не потребует изменения технологии изготовления в каждом конкретном случае.
Анастасия Рымжина, аспирантка Самарского университета и одна из авторов исследования, пояснила: «Оборудование с ИК-детекторами позволяет измерять состав газа путем отслеживания его способности снижать интенсивность инфракрасного излучения».
в удобном формате
Перейти в Дзен
