Įvairių JAV universitetų mokslininkai sukūrė naują itin jautrių, vos 10 nanometrų storio membranų gamybos metodą. Šis atradimas gali iš esmės pakeisti naktinio matymo ir šiluminio vaizdavimo technologijas ir bus labai svarbus kuriant daugelį kitų technologijų.
Šis novatoriškas membranų gamybos metodas buvo sukurtas dalyvaujant Rensselaer politechnikos instituto atstovams. Šiame procese svarbų vaidmenį atliko ir daugelio kitų švietimo įstaigų mokslininkai bei tyrėjai. Šios bendros pastangos lėmė revoliucinį atradimą, kuris gali radikaliai pakeisti naktinio matymo prietaisų ir šiluminių vaizdo kamerų išvaizdą, veikimą ir prieinamumą.
Paskelbtame tyrime išsamiai aprašomas naujas itin plonų kristalinių membranų gamybos metodas. Šios membranos yra žymiai pranašesnės už savo pirmtakes. Jos pasižymi padidintu jautrumu, todėl gali aptikti žemą infraraudonosios spinduliuotės lygį. Jos taip pat panaikina aušinimo poreikį, todėl žymiai sumažina įrenginio dydį ir įrangos sąnaudas. Šis atradimas yra kelių ankstesnių patobulinimų kulminacija. Ankstesni eksperimentai sukūrė panašias membranas, tačiau jos buvo pernelyg trapios ir lūžo nuimant nuo gamybos substratų. Mokslininkams patobulinus visą procesą, membranų lupimasis nebebuvo problema. Dabar produktą galima lengvai pašalinti gamybos metu nepažeidžiant jo.
Iš pradžių mokslininkai norimą rezultatą pasiekė pridėdami naują sluoksnį. Jis buvo dedamas tarp membranos ir gamybos pagrindų, veikdamas kaip tarpiklis. Tai supaprastino atskyrimo procesą ir padėjo išvengti pažeidimų. Tačiau šis sprendimas gamybą padarė itin sudėtingą ir brangią. Profesorius Yunfeng Shi pasiūlė perspektyvesnę idėją. Jis ir jo kolegos pademonstravo tą patį procesą be buferinio sluoksnio. Patobulinimas apėmė švino turinčios medžiagos naudojimą membranai gaminti. Švino atomai sumažina membranos ir gamybos pagrindų sąveiką, taip sumažindami dalinio sukibimo tikimybę.
Novatoriškas metodas leido mokslininkams masiškai gaminti tokias itin plonas plėveles. Šiame procese naudojama vadinamoji PMN-PT medžiaga. Ji pagerino piroelektrines savybes, todėl veikiama karščio gali generuoti elektros krūvį. Be to, mokslininkai padidino ir taip didelį šiluminį jautrumą iki rekordinio lygio, kuris anksčiau buvo laikomas neįmanomu. Tai buvo pasiekta stipriau suspaudžiant membraną. Po visų šių manipuliacijų jos storis pasiekė 10 nanometrų – dar vieną šios srities rekordą.
Ši plėtra atveria neribotas galimybes dešimčių technologijų plėtrai. Padidinus terminį jautrumą, galima ne tik pakeisti terminio vaizdavimo veikimo principus, bet ir padidinti efektyvumą. terminiai šautuvų taikikliai, monokliai, žiūronai, įvairios kameros ir kita naujos kartos įranga. Taip pat tikimasi vystymosi šuolio tokiose srityse kaip kariuomenė, biomedicina, astronomija, autonominis vairavimas ir kitos. Šiose srityse šis novatoriškas vystymasis pašalins daugybę esamų problemų ir pagerins įvairios įrangos efektyvumą.
Pokyčiai gali paveikti ne tik aprašytas membranas, bet ir kitus šių kristalinių elementų tipus. Teoriškai tai atvers dar didesnes galimybes plėtoti daugelį technologijų, įskaitant naktinio matymo ir terminio vaizdo technologijas. Mokslininkai jau nustatė šimtus praktinių jų kūrimo pritaikymų. Ateityje jų skaičius toliau augs, taip didindamas jų pasiekimo reikšmę.
Palikite komentarą