Cercetătorii chinezi au dezvoltat un fotodetector de polarizare miniatural, pe cip.
Acesta a fost inspirat de furnicile de deșert. Creaturile minuscule au o capacitate unică de a percepe polarizarea luminii solare, ceea ce le permite să se întoarcă la cuibul lor chiar și în cele mai dure condiții.
Inspirată de această faptă incredibilă a naturii, o echipă de cercetători chinezi a dezvoltat un fotodetector de polarizare miniatural, pe cip.
Echipa are în vedere o gamă largă de inclusiv navigația, detectarea amprentelor digitale, identificarea țesuturilor canceroase.
„Acest dispozitiv optoelectronic compact pe cip demonstrează performanțe excelente într-o gamă largă de aplicații, inclusiv navigația bionică precisă, restaurarea imaginilor clare în scene neclare, vizualizarea stresului polimerilor și detectarea zonelor canceroase în țesuturi fără colorare histologică”, au scris cercetătorii în lucrare.
Fotodetectorii de polarizare (pol-PD) sunt senzori de înaltă tehnologie care pot detecta orientarea luminii polarizate. Fotodetectorii pot îmbunătăți calitatea imaginii prin detectarea variațiilor luminii primite, permițându-le să distingă contrastul, scrie InterestingEngineering.
Capacitatea de navigare a furnicii de deșert
Această capacitate are aplicații în numeroase domenii, cum ar fi teledetecția, viziunea artificială și imagistica medicală.
Cu toate acestea, pol-PD-urile comerciale se confruntă adesea cu provocări din cauza dependenței lor de componente optice voluminoase și complexe. Echipa a explicat că aceste dispozitive sunt complexe din cauza sistemelor optice complexe și a numeroaselor componente necesare pentru funcționarea lor. Acest lucru împiedică integrarea fotodetectoarelor în dispozitive mai mici.
O echipă de cercetători condusă de Prof. Li Mingzhu de la Institutul Tehnic de Fizică și Chimie al Academiei Chineze de Științe a creat acest nou fotodetector de polarizare integrat pe cip pentru a rezolva această problemă.
Echipa a fost impresionată de capacitatea remarcabilă de navigare a furnicilor din deșert. Această performanță este în mare parte atribuită ochilor lor compuși specializați, care posedă celule fotoreceptoare specializate care detectează orientarea luminii polarizate.
Cercetătorii au lucrat pentru a crea un fotodetector de polarizare care să poată imita această capacitate. Acest lucru să analizeze orientarea undelor luminoase.
Creaturile minuscule au o capacitate unică
Aceștia au introdus o nouă tehnică de cristalizare prin nanoimprimare într-o singură etapă pentru a fabrica o peliculă subțire monocristalică de perovskită de înaltă calitate cu rețele integrate.
Această abordare inovatoare a permis cercetătorilor să construiască un detector de polarizare cu o singură lovitură. În plus, aceasta a eliminat nevoia de optică de polarizare externă voluminoasă.
Conform comunicatului de presă, metoda de cristalizare prin nanoimprimare oferă o abordare versatilă și de impact pentru crearea de materiale avansate.
„Această metodă face posibilă utilizarea fotodetectoarelor de polarizare single-shot de inspirație biologică pentru a construi un sistem de imagistică a polarizării simplu, rentabil și foarte sensibil”, au menționat cercetătorii în comunicat.
Pentru dezvoltarea acestui cip de ultimă generație, echipa de cercetare a colaborat cu Universitatea Beihang și Imperial College din Londra.
Rezultatele studiului au fost publicate în revista Science Advances.