Đột phá về cảm biến ánh sáng mờ cho phép cuộc cách mạng hình ảnh sắc nét

Cảm biến ánh sáng mờ mang tính cách mạng khai thác các đặc tính của graphene để phát hiện ánh sáng phổ rộng, bao gồm cả tia hồng ngoại, theo cách rẻ tiền và tiết kiệm năng lượng.

Nhạy hơn 1,000 lần so với các cảm biến có trong máy ảnh ngày nay, cảm biến dựa trên graphene mới này được cho là hoạt động với năng lượng ít hơn 10 lần. Các nghiên cứu cũng cho rằng nó sẽ rẻ hơn để sản xuất và dễ dàng tích hợp vào nhiều loại thiết bị quang học hơn vì ngay từ đầu nó đã được thiết kế cho tất cả các loại máy ảnh.

Cảm biến ánh sáng mờ làm từ graphene là phát minh của Giáo sư Wang Qijie từ Đại học Công nghệ Nanyang

Làm thế nào một cảm biến ánh sáng mờ làm bằng graphene có thể thu được ánh sáng?

Giáo sư Wang Qijie từ Đại học Công nghệ Nanyang cho biết sự sắp xếp dạng tổ ong của cấu trúc nguyên tử graphene và tính dẫn điện cao của nó khiến vật liệu này trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho cảm biến ánh sáng.

Graphene tinh khiết là vật liệu đầu tiên đáp ứng các yêu cầu của cảm biến máy ảnh có độ nhạy sáng cao, phổ rộng lý tưởng.

Các tấm cấu trúc nano graphene bẫy các hạt ánh sáng (photon) trong thời gian dài hơn so với các cảm biến CMOS hoặc CCD thông thường. Bằng cách này, tín hiệu điện sẽ mạnh hơn nhiều. Trên thực tế, cái gọi là “electron bị bẫy” chính là chìa khóa để có được hình ảnh sắc nét hơn.

Cảm biến graphene dự kiến ​​sẽ sớm ra mắt thị trường

Nhà phát minh mong đợi một cuộc cách mạng trên thị trường tiêu dùng kỹ thuật số. Cảm biến ánh sáng mờ dựa trên graphene của anh phù hợp với mọi loại máy ảnh, từ máy ảnh DSLR cao cấp đến chụp ảnh hồng ngoại và vệ tinh.

Các ngành công nghiệp truyền thông dường như cũng có thể tận dụng được bước đột phá này, ngay cả khi Giáo sư Wang Qijie vẫn chưa cho chúng ta biết thêm về nó.

Các nhà nghiên cứu ngay từ đầu đã nghĩ rằng các nhà sản xuất sẽ khó có thể thay thế cảm biến CMOS tiêu chuẩn bằng cảm biến mới này. Bằng cách đó, kết quả cuối cùng giờ đây có thể dễ dàng tích hợp vào các mô hình hiện có hoặc những mô hình sắp ra mắt.

Cảm biến ánh sáng tiêu chuẩn dự kiến ​​sẽ sớm biến mất khỏi thị trường vì cảm biến graphene sẽ rẻ hơn khi đưa vào sản xuất hàng loạt và sẽ tiêu thụ ít năng lượng hơn. Và điều kiện ánh sáng mờ sẽ không còn là vấn đề nữa.

Tinh chỉnh và cải tiến hơn nữa sắp đến gần

Nhóm các nhà khoa học làm việc trong dự án này thông báo rằng cảm biến ánh sáng mờ đang ở giai đoạn phát triển cuối cùng.

Đã được cấp bằng sáng chế, phát minh này đang được cải tiến liên tục. Các nhà khoa học vẫn còn một số tối ưu hóa cần thực hiện liên quan đến tốc độ phản hồi. Những nỗ lực bổ sung cũng được thực hiện nhằm biến cảm biến thành một sản phẩm thương mại, tương thích hoàn hảo với nhiều thiết bị khác nhau trên thị trường.