Российский электронный наножурнал (нанотехнологии и их применение)

вернуться в обычный режим
Главная / Новости и События / Новости нанотехнологий


Новости нанотехнологий

25.10.2016   Графен превратили в сверхточный датчик света

Физики Московского университета вместе с коллегами из других российских вузов создали сверхчувствительные и дешевые датчики электромагнитного излучения на базе необычной формы графена, сообщает журнал ACS Applied Materials & Interfaces.

графен
Фото с сайта profi-news.ru

Как рассказал Станислав Евлашин из НИИ ядерной физики МГУ, этого удалось достичь, изучая оптические свойства углеродных структур, полученных из восстановленного оксида графена в широком диапазоне длин волн: от видимого света до инфракрасного излучения. На основе этого соединения был создан прототип болометра, способного работать при комнатной температуре без дополнительного охлаждения.

Болометр — это устройство для измерения потока энергии электромагнитного излучения. Он работает благодаря тому, что определенные материалы меняют свои свойства при поглощении энергии света и других форм электромагнитных волн, нагреваясь или начиная производить ток.

Создание высокочувствительных болометров, способных ощущать даже небольшие вспышки излучения – крайне сложная задача, так как их нагрев в работе ведет к изменению сопротивления  материала, из которого они изготовлены, появлению паразитных токов и прочих помех, заметно снижающих точность их работы.

Из-за этого болометры, используемые для астрономических наблюдений и при поиске новых частиц в коллайдерах и прочих ускорителях, приходится охлаждать до очень низких температур. Это заметно повышает их сложность и стоимость эксплуатации.

Евлашин, его коллеги по МГУ, а также ученые из Физического института РАН и Института проблем лазерных и информационных технологий РАН, решили эту проблему, используя одну из самых дешевых форм графена – так называемый «восстановленный оксид графена».

Получить его достаточно просто  – для этого нужно обработать кислородом поверхность графитовой пластины, в результате – возникнет порошок, состоящий из частиц «нобелевского углерода», соединенных с кислородом.

Графен сам по себе плохо поглощает свет и другие формы излучения – он пропускает до 98% видимого света и 99% теплового излучения, однако порошок из оксида графена, распыленный на подложке из кремния и обработанный лазером особым образом, оказался идеальным материалом для создания болометров.

Прототипы болометров, которые Евлашин и его единомышленники изготовили из подобного матерала, обладают высокой чувствительностью и при этом почти не греются и работают при комнатной температуре, что выгодно их отличает от других существующих версий этого прибора.  По словам физиков, он поглощает около 98% энергии видимого излучения и 90% энергии теплового излучения, что является великолепным показателем для болометров.

Помимо научных целей, подобные устройства, как считают учёные, могут использоваться в качестве датчиков для детекторов движения, приборов ночного видения и прочих оптических устройств, где необходима высокая чувствительность.

STRF.ru




http://www.nanojournal.ru/events.aspx?cat_id=224&d_no=42460