紅外成像技術廣泛應用于軍事偵察、醫療診斷、搜救行動和自動駕駛等領域,能在黑暗、煙霧或遮擋中識別人體熱量、氣體泄漏和水分分布。然而,紅外相機的核心部件——電極,在導電與透光之間存在技術瓶頸:傳統導電材料通常會屏蔽紅外光,影響成像質量。
近日,美國紐約大學坦登工程學院的研究人員提出全新解決方案:利用直徑僅約120納米的銀納米線構建透明導電網絡,并將其嵌入聚乙烯醇(PVA)塑料基體中,制成柔性薄膜,直接覆蓋在傳統紅外探測器上方,兼具導電性與紅外透光性。目前該研究成果已發表在《材料化學C》期刊上,并申請了美國專利。
銀納米線的SEM圖像,顯示了用于電子傳輸的透明區域和重疊納米線
實驗中,研究團隊將該電極應用于基于量子點的紅外相機,所用的量子點為碲化汞納米團簇,能響應多種波長的紅外光。相比傳統采用ITO(氧化銦錫)或金屬薄膜的電極方案,新材料不僅制造成本更低,柔性更好,而且在中遠紅外波段仍保持較高透過率,適用于低溫條件下的制程需求。
“傳統紅外電極就像遮光簾,信號被擋掉一大半。而我們開發的銀納米線網絡,就像一張‘隱形蛛網’,在傳導電流的同時讓更多紅外光進入傳感器?!毖芯繄F隊成員Shlok J. Paul介紹道。
項目負責人、化學與生物分子工程系副教授Ayaskanta Sahu表示:“這項技術有望推動紅外探測器從實驗室走向更廣泛的應用場景,如消防員熱成像頭盔、自動駕駛傳感器等?!?/span>
粉體圈coco編譯
作者:粉體圈
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