Разработана технология недорогих тепловизионных датчиков, которые хорошо работают при температурах до 100°C. Ожидается, что он будет активно использоваться в тепловизионных приложениях в смартфонах и автономных транспортных средствах, - пишет eurekalert.org.
Тепловизионные датчики, которые обнаруживают и фиксируют изображения тепловых сигнатур человеческих тел и других объектов, недавно начали использоваться в термостатах для проверки температуры лица в бесконтактной попытке скрининга на COVID-19 на нескольких входах в здания. В этих условиях индустрия смартфонов активно рассматривает возможность включения таких датчиков в качестве портативных функций для создания дополнительной функции измерения температуры в реальном времени. Кроме того, применение такой технологии к автономным транспортным средствам может способствовать более безопасному автономному вождению.
Исследовательская группа, возглавляемая доктором Вон Джун Чой из Центра оптоэлектронных материалов и устройств Корейского института науки и технологий (KIST), объявила о разработке тепловизионного датчика, который преодолевает существующие проблемы цены и эксплуатации. -температурные ограничения посредством исследования конвергенции с командой профессора Чон Мин Байка из Университета Сунгюнкван (SKKU). Датчик, разработанный в этом исследовании, может работать при температурах до 100°C без охлаждающего устройства и, как ожидается, будет более доступным, чем стандартные датчики на рынке, что, в свою очередь, откроет путь для его применения в смартфонах и автономных транспортных средствах.
Для интеграции с аппаратным обеспечением смартфонов и автономных транспортных средств датчики должны стабильно работать без каких-либо проблем при высоких температурах 85°C и 125°C соответственно. Чтобы обычные тепловизионные датчики соответствовали этому критерию, потребуется независимое охлаждающее устройство. Однако высококачественные охлаждающие устройства, обещающие качество, стоят более двух миллионов корейских вон; и даже такие устройства не делают датчик пригодным для работы при температурах выше 85°C. Поэтому обычные тепловизионные датчики в этих областях не применялись.
Совместная исследовательская группа из KIST и SKKU разработала устройство, использующее пленку диоксида ванадия (VO2) -B, которая стабильна при 100°C. Это устройство обнаруживает и преобразует инфракрасный свет, генерируемый теплом, в электрические сигналы; это устраняет необходимость в охлаждающих устройствах, которые составляют более 10% стоимости тепловизионных датчиков и потребляют большое количество электроэнергии. Устройство способно получать тот же уровень инфракрасных сигналов при 100°C, что и при комнатной температуре. Кроме того, в результате изготовления и использования поглотителя инфракрасного излучения, который может поглощать как можно больше внешнего инфракрасного света, тепловые сигнатуры были обнаружены с в три раза большей чувствительностью и преобразованы в электрические сигналы. Устройство показывает время отклика около 3 миллисекунд даже при 100°C, что примерно в 3-4 раза быстрее, чем у обычных устройств. Такая высокая скорость отклика позволяет устройству захватывать тепловые изображения со скоростью 100 кадров в секунду, что намного превышает обычный уровень 30-40 кадров в секунду. Это также делает устройство интересным кандидатом для использования в автономных транспортных средствах.
Доктор Чой сказал: «Благодаря нашей работе с исследованиями конвергенции в этом исследовании мы разработали технологию, которая может значительно снизить стоимость производства тепловизионных датчиков. Наше устройство, по сравнению с более традиционными, имеет превосходный отклик и скорость работы. Мы ожидаем, что это ускорит использование тепловизионных датчиков в военной промышленности, производстве смартфонов и автономных транспортных средств».
Фото: rawpixel / 123RF
