Тепловизионные датчики, которые обнаруживают и фиксируют изображения тепловых сигналов человеческих тел и других объектов, недавно начали использоваться для проверки температуры тела человека в бесконтактном скрининге на COVID-19 на входах в здания. В этих условиях индустрия смартфонов активно рассматривает возможность включения таких датчиков в функционал мобильных устройств для измерения температуры в реальном времени. Кроме того, применение такой технологии в автономных транспортных средствах (например, в беспилотных автомобилях) может способствовать более безопасному 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 сможет функционировать при высоких температурах и при этом не приведет к существенному росту цены на гаджет. Новый датчик сможет работать при температурах до 100 °C без охлаждающего устройства и, как ожидается, будет более доступным, чем стандартные датчики на рынке.
Для интеграции с программным обеспечением смартфонов и беспилотного транспорта тепловизоры должны стабильно работать при высоких температурах (85 °C т 125 °C соответственно). Чтобы обычные тепловизионные датчики соответствовали этому критерию, потребуется независимое охлаждающее устройство. Однако высококачественные охлаждающие устройства, стоят около 2 тысяч долларов. И даже устройства с такой высокой стоимостью не делают датчик пригодным для работы при температурах выше 85 °C. Поэтому обычные тепловизионные датчики в этих областях не применялись.
В новом устройстве ученые использовали пленка диоксида ванадия (VO2) -B, которая стабильна при 100 °C. Благодаря этому, девайс обнаруживает и преобразует инфракрасный свет, генерируемый теплом, в электрические сигналы, что устраняет необходимость в охлаждающих устройствах, на которые приходится более 10% стоимости тепловизионных датчиков. Кроме того, в результате изготовления и использования поглотителя инфракрасного излучения, новый датчик стал как минимум в три раза более чувствительным и быстрым: устройству захватывать тепловые изображения со скоростью 100 кадров в секунду, что намного превышает обычный уровень 30-40 кадров в секунду.
«Мы разработали технологию, которая может значительно снизить стоимость производства тепловизионных датчиков. Наше устройство, по сравнению с более традиционными, имеет превосходную чувствительность и скорость работы. Мы ожидаем, что это ускорит использование тепловизионных датчиков в военной промышленности, производстве смартфонов и автономных транспортных средств», — считает Доктор Чой из KIST.
Источник: eurekalert.org
Елена Краснова
26.07.2021
Нет комментариев