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芝加哥大学研发出新款红外摄像头 可用作自动驾驶传感器

人眼会错过很多隐藏在光波波长内的事物,但是红外摄像头可以捕捉到植物光合作用、冷恒星燃烧以及电池发热时发出的光,可以透过烟、雾和塑料看到东西。

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据外媒报道,人眼会错过很多隐藏在光波波长内的事物,但是红外摄像头可以捕捉到植物光合作用、冷恒星燃烧以及电池发热时发出的光,可以透过烟、雾和塑料看到东西。但是红外线摄像头比可见光摄像头贵得多,红外线的能量比可见光小,因此更难捕捉。但是,美国芝加哥大学(the University of Chicago)的科学家们获得了一项技术突破,可能未来可以实现价格更优惠的红外摄像头,从而使红外摄像头可以用于手机等普通消费电子产品,或用作自动驾驶汽车的传感器,帮助更准确地看清周围环境。
 
现有的红外摄像头通过连续铺设多层半导体制成,是一个复杂且易出错的过程,从而也使得红外摄像头价格太昂贵,无法用于大多数的消费类电子产品。
 
但是芝加哥大学的Guyot-Sionnest实验室转而研究只有几纳米大小(一纳米是指甲每秒生长的长度)的微小微纳米颗粒-量子点。量子点有一些奇怪的特性,而且其特性会随着尺寸发生变化,科学家可以通过调整此类粒子的大小来控制其特性。因此,量子点可以被调谐以接收红外光波长。
 
摄像头需要捕捉红外光谱内的不同部分,因此可调性对于摄像头来说非常重要。该研究的第一作者博士后研究人员Xin Tang表示:“在红外线中收集多个波长的信息可以提供更多的光谱信息,短波可以提供有关结构和化学成分的信息,中波可以提供温度信息。”
 
研究人员们调整了量子点,形成了探测短波红外线和中波红外线的公式,然后将该两种公式一起放在硅片上,由此制成的摄像头性能非常好,更易生产。
 
科学家们表示,价格低廉的红外线摄像头有很多潜在应用,例如,自动驾驶汽车需要依靠传感器扫描道路和周围环境。而红外线可以探测到生物的热信号,并且可以透过雾霾看到物体,因此汽车工程师们希望在汽车上应用该技术,只是成本太高,阻碍了该应用。此外,科学家们也可利用该红外摄像头,如,生物学家们需要跟踪蛋白质发出的红外信号。
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