Ученые Сколтеха создали инфракрасный детектор нового типа, который работает при комнатной температуре и превосходит аналоги на основе графена по чувствительности в десятки тысяч раз — оказалось, замена одного углеродного материала на другой решает проблему, над которой бьются разработчики тепловизоров уже несколько десятилетий. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе университета.
Инфракрасные детекторы стоят за бесконтактными термометрами, тепловизионными камерами, газовыми сенсорами и системами ночного видения. Существующие высокочувствительные приборы — фотонные детекторы — требуют охлаждения до криогенных температур (около –200 °C), что делает их громоздкими, дорогими и энергоемкими. Тепловые детекторы, работающие при комнатной температуре, зато страдают от высоких шумов.
Группа аспирантки Светланы Серебренниковой под руководством профессора РАН Альберта Насибулина и доцента Юрия Гладуша предложила заменить в тепловом детекторе слой графена на сетку однослойных углеродных нанотрубок. Принцип действия устройства — пироэлектрический фототранзистор: подложка из ниобата лития поглощает инфракрасное излучение и при нагреве генерирует электрическое поле, которое меняет сопротивление нанотрубок.
Ключевое отличие нанотрубок от графена — наличие запрещенной зоны. Графен проводит ток почти идеально и практически не «переключается» под воздействием внешнего поля. У полупроводниковых нанотрубок запрещенная зона есть, поэтому слабое поле ниобата лития меняет их сопротивление на четыре-пять порядков. Итог: чувствительность нового детектора в 10–100 тысяч раз выше, чем у графеновых аналогов.
Помимо высокой чувствительности, детектор перекрывает широкий спектральный диапазон — от видимого света до дальнего инфракрасного и терагерцового излучения, — и при этом не нуждается в криогенике. По словам профессора Насибулина, это открывает путь к ручным тепловизорам, более точным носимым медицинским термометрам и недорогим дронам для поиска утечек газа.
Ранее в России создали первый безглютеновый хлеб с высоким содержанием белка.
