أنشأ باحثون من كلية الهندسة في جامعة بار إيلان "البكسل" ذو الحساسية العالية للضوء والمكون من مادة ثنائية الأبعاد *سيؤدي إلى تخفيض كبير في سعر هذا الجهاز
وفي دراسة أجريت في مختبر البروفيسور دورون نيفي في كلية الهندسة في جامعة بار إيلان تم تصميم وتنفيذ "بيكسل" ذو حساسية عالية للغاية للضوء، يتكون من مادة ثنائية الأبعاد ذات تكوين فريد. يعد البكسل مناسبًا كمكون أساسي سيؤدي إلى انخفاض كبير في السعر إلى جانب المزايا الأخرى في مكبرات صوت النجوم، والتي تعد أنظمة الرؤية الليلية الأكثر شيوعًا اليوم. تم نشر المقال كاملا في مجلة المواد المتقدمة .
تتمتع صفائح مواد معينة بسماكة الذرات الفردية ("المواد ثنائية الأبعاد") بخصائص كهروضوئية فريدة ومثيرة للاهتمام للغاية من ناحية، وملاءمة للتكامل في عمليات الإنتاج التسلسلي الضخم من ناحية أخرى. تتيح هذه المعلمات استخدام المواد ثنائية الأبعاد كأساس للجيل القادم من أجهزة الكشف الكهروضوئية، بهدف إنتاج كاميرات فيديو رخيصة الثمن منها، والتي تنقل صورة المشهد حتى في ظروف الإضاءة الضعيفة أو حتى في ظلام دامس. أمثلة على المواد التي يمكن صنع صفائح ثنائية الأبعاد منها: الجرافين (الكربون)، ثاني كبريتيد الموليبدينوم، الفوسفور الأسود وغيرها.
اليوم، أصبحت الكاميرات المصممة للرؤية في الإضاءة المنخفضة أو في الظلام باهظة الثمن نسبيًا. الأجهزة الأكثر شيوعًا هي مضخمات ضوء النجوم، والتي تعتمد على تضخيم ضوء النجوم باستخدام أنبوب مفرغ مخصص يحول الضوء الساقط على الإلكترونات، ويضاعف كمية الإلكترونات، ويسرعها حتى تصل إلى شاشة فسفورية ومن هناك إلى عين المستخدم ( يتم الحصول على نوع من الصورة الخضراء للمناظر الطبيعية). وهناك نوع آخر من الأجهزة وهو الكاميرات الحرارية، التي تعتمد على أجهزة كشف "استشعار الحرارة". الكاميرات بكلا النوعين غالية الثمن، لذلك يقتصر شرائها على الأبحاث أو التصوير الطبي أو الاحتياجات الأمنية.
وكجزء من البحث، تم تطوير وتحقيق "البكسل"، الذي يتكون من هيكل فريد من عدة عشرات من الصفائح العمودية المتوازية ثنائية الأبعاد من ثاني كبريتيد الموليبدينوم مع إضافة كمية صغيرة من ذرات النحاس التي تم إدخالها في عملية مبتكرة بين الصفائح. .
مادة ثنائية الأبعاد
ويتحول الضوء الساقط على الصفائح ثنائية الأبعاد إلى إلكترونات تتضاعف عدة عشرات الآلاف من المرات بواسطة آلية التضخيم الناتجة عن وجود ذرات النحاس، والتي تسمى وتظهر بقوة التيار. وبهذه الطريقة، يقرأ البكسل الصورة القادمة إليه من المشهد الطبيعي. كما تم تصميمها، تكون استجابة البكسل في نطاق الضوء المرئي (VIS) والأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR).
إن منطقة استجابة البكسل والكسب العالي المتأصل فيها يجعلها مرشحًا طبيعيًا لاستبدال المكون الأساسي الموجود في مكبرات صوت النجوم (الأنبوب الفارغ). ومن بين مزايا البكسل مقارنة بالأنابيب المفرغة، يمكننا أن نذكر نقل الصورة الرقمية للمناظر الطبيعية لمزيد من المعالجة، ومنع "احتراق" الأنبوب عند تشغيله في وضح النهار، وضغط المكون وخصائصه. سعر رخيص بشكل كبير، مما سيجعل كاميرات الرؤية الليلية في متناول كل من يحتاج إليها.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
حماس تنتظر المنتج بفارغ الصبر.