WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Ten czujnik może mechanicznie odmierzyć światło

Czujniki światła kojarzą nam się zwykle z elektronicznymi instrumentami, co widać m.in. w aparatach cyfrowych, które działają, mierząc elektronicznie poziomy wysokoenergetycznego światła. Naukowcy z University of Oregon postanowili jednak zapewnić nam mechaniczną alternatywę pod nazwą „bolometr nanomechaniczny grafenu”.

Trudno nie dojrzeć w nim czegoś w rodzaju drobnej trampoliny, czy bębna i tak rzeczywiście jest. Czujnik posiada bowiem coś w rodzaju sprężystej części z arkusza grafenu o grubości jednego atomu, który przewodzi ciepło. Na urządzenie został z kolei „naciągnięty”, dzięki otworowi wyrytemu w kawałku krzemu. Całość ma szerokość rzędu jednej dziesiętnej jedną dziesiątą szerokości ludzkiego włosa.

Gdy światło o praktycznie dowolnym kolorze pada na grafen, materiał bardzo szybko się nagrzewa i rozszerza, powodując zmianę skoku drgań. Jest to podobne do sposobu, w jaki zmienia się ton bębna, w zależności od napięcia jego membrany. W rzeczywistości, śledząc stopień zmian wysokości dźwięku membrany grafenowej – elektromechanicznie „nasłuchując” jej wibracji – można bardzo dokładnie ustalić ilość światła padającego na bolometr.

Oczekuje się teraz, że technologia ta może ostatecznie zostać wykorzystana w zastosowaniach takich jak astronomia i obrazowanie medyczne, mierząc długie długości fali światła, takie jak podczerwień. Nie są one wykrywane tak dokładnie przez tradycyjne czujniki elektroniczne. Ponadto ten nowy czujnik działa w znacznie wyższych temperaturach otoczenia – ponad 2000°C, co tylko zwiększa jego możliwe zastosowania.

ŹRÓDŁO: