Os sensores infravermelhos tornaram-se seguros para a saúde – as substâncias tóxicas contidas neles foram substituídas por pontos quânticos

Cientistas europeus inventaram e testaram tecnologia para a produção de sensores infravermelhos isentos de tóxicos. Até agora, esses sensores continham mercúrio, fósforo, chumbo e outras substâncias incompatíveis com a saúde humana. A descoberta de materiais seguros permitirá a adopção generalizada da visão infravermelha, o que impulsionará a produção, a robótica e melhorará a qualidade de vida das pessoas.

Fonte da imagem: ICFO

Pesquisadores do Instituto Espanhol de Ciências Fotônicas (ICFO), juntamente com especialistas da subsidiária Qurv, desenvolveram um novo tipo de pontos quânticos sensíveis à faixa de 1-2 mícrons (SWIR, infravermelho de ondas curtas ou faixa infravermelha de ondas curtas) . Os pontos quânticos são chamados de pontos quânticos não apenas porque funcionam de acordo com os princípios da física quântica.

Quantum no original é uma porção de algo. Os pontos quânticos são “porções” de semicondutores do tamanho de nanômetros que atuam como um único elemento. No caso dos pontos quânticos em sensores de imagem, eles absorvem luz de um comprimento de onda e/ou geram luz de outro comprimento de onda. Os pontos quânticos sensíveis ao infravermelho capturam luz na faixa infravermelha e a emitem na faixa visível.

Opcionalmente, a tecnologia de deposição ou síntese a partir de soluções coloidais é utilizada para produzir uma matriz de pontos quânticos. Tradicionalmente, os precursores para tais soluções foram criados utilizando fosfina. Os pesquisadores substituíram esta substância tóxica por um composto seguro, o telureto de prata (Ag2Te). Os pontos quânticos produzidos desta forma foram usados ​​para criar um fotodetector SWIR. O fotodetector experimental demonstrou excelente desempenho na faixa espectral de 350 a 1600 nm com faixa dinâmica linear superior a 118 dB.

Em seguida, os cientistas montaram uma matriz completa baseada em elementos CMOS tradicionais. Os testes da matriz mostraram que tudo funciona perfeitamente. Assim, novos sensores infravermelhos ajudaram a ver o wafer de silício na luz (o silício é transparente aos raios infravermelhos), e também visualizaram a imagem de objetos em uma garrafa plástica com uma solução líquida turva que não eram visíveis ao olho comum.

Seguros para a saúde e sensíveis à luz infravermelha, os pontos quânticos podem ser usados ​​em qualquer lugar, os cientistas estão confiantes. Desde aplicação em vidros de janela comuns até sistemas de visão mecânica e instalação em smartphones e headsets. Eles ajudarão você a enxergar através do nevoeiro, da neve e da noite, analisarão a composição dos produtos e ajudarão socorristas e médicos.