红外传感正在众多领域起重大影响

发布时间：2021-10-23 13:47:11 所属栏目：交互来源：互联网

导读：随着现在信息技术的革新与更迭换代越来越快，更多的高新技术与新兴事物在我们的周围拔地而起，红外传感器技术作为近年来发展最快的技术之一，目前已广泛应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域，起着不可替代的重要作用。红外线，实质上是

随着现在信息技术的革新与更迭换代越来越快，更多的高新技术与新兴事物在我们的周围拔地而起，红外传感器技术作为近年来发展最快的技术之一，目前已广泛应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域，起着不可替代的重要作用。

红外线，实质上是一种电磁辐射波，其波长范围大致在0.78m～1000m频谱范围内，因其是位于可见光中红光以外的光线，故而得名为红外线。任何温度高于绝对零度的物体，都会向外部空间以红外线的方式辐射能量。利用红外辐射实现相关物理量测量的传感技术，即为红外传感技术。

美国密歇根大学的科学家研制出一种全新的红外传感器，它可被用于隐形眼镜，让其拥有夜视功能。据介绍，这种传感器具有捕捉可见光和红外线的能力，并且在镜片之间夹入石墨烯，而无需笨重的冷却装置。

这种用墨烯开发出来的红外线图像传感器只有指甲盖大校不同于目前常见的中红外和远红外图像传感器，首次实现了在室温下对全红外光谱的观测。由于体积孝重量轻，它甚至能够集成到隐形眼镜或手机当中，未来有望在军事、安保、医学等多个领域获得应用。

红外线的波长在760纳米至1毫米之间，是波长比红光长的非可见光，分为近红外线、中红外线和远红外线三种。普通摄像机只需一个芯片就能拍摄到可见光，而红外成像技术则需要同时看到近红外、中红外和远红外各种不同频谱的图像。更具挑战性的是，中红外和远红外传感器通常必须在极低的温度才能工作。

科研人员将石墨烯作为原材料，石墨烯是一种由碳原子构成的单层结构，能够探测到整个光谱的红外线、可见光和紫外线。但由于石墨烯对光线的吸收能力较差(2.3%)，不足以产生足够的电信号，此前相关的研究一直止步不前。上一代石墨烯红外线传感器所面临的最大问题是灵敏度太差，无法满足商用设备的需要。

为了克服这一障碍，科研人员对石墨烯产生电信号的过程进行了改进。据相关资料了解到，他们在两个石墨烯薄片之间设置了一个绝缘隔离层，底层有电流通过。当光线照射到顶层石墨烯的时候，装置会释放电子，产生带正电的空穴。而后，在量子机制的作用下，电子穿过中间的绝缘层，到达底部的石墨烯层。此时，留在上层石墨烯上的带正电空穴会产生电场，并对下层石墨烯的电流产生影响。通过测量电流的变化，就能推断出照射在上层石墨烯上的光的亮度。

新方法首次让中红外和远红外传感器的灵敏度达到了一个新的高度，完全能够媲美需要冷却装置才能运行的传统红外线传感器。并且该设备只有一个指甲盖大小，很容易实现集成。如果能够将这种探测器集成到隐形眼镜或其他可穿戴电子设备当中，将有望为人们提供一种前所未有的、与环境进行交互的新方式。同时，该技术也为红外线技术在军事、安保、医学等多个领域中的应用开辟了新的想象空间。

（编辑：PHP编程网 - 黄冈站长网）

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