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MIT研發(fā)超薄電子“皮膚”:10納米技術(shù)讓夜視眼鏡更靈敏輕便

   時間:2025-04-28 09:31 來源:ITBEAR作者:馮璃月

麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系的研究團隊近期取得了一項突破性的進展,他們開發(fā)出了一種革命性的超薄電子“皮膚”技術(shù)。這項技術(shù)不僅能夠生長,還能輕松剝離,為未來的電子設(shè)備,如可穿戴設(shè)備、柔性電子器件以及緊湊型紅外成像裝置等,開辟了新的可能性。

為了展示這項技術(shù)的潛力,研究團隊利用該方法制造了一種厚度僅為10納米的熱電薄膜。實驗證明,這種薄膜對遠紅外光譜中的熱量和輻射具有極高的敏感度,其性能在夜視眼鏡和霧天自動駕駛感知等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

值得注意的是,這項技術(shù)不僅局限于熱釋電材料。研究團隊還計劃將其應(yīng)用于制造其他類型的超薄、高性能半導(dǎo)體薄膜。熱釋電材料是一種對溫度變化極為敏感的材料,能夠產(chǎn)生電流,且材料越薄,其對細微溫度變化的感知能力就越強。

在研究中,科研人員發(fā)現(xiàn)了一種名為PMN-PT的熱釋電材料,這種材料可以直接在單晶基底上生長,并能夠在不破壞材料完整性的情況下輕松剝離,無需借助中間層。這一特性的關(guān)鍵在于鉛原子在熱釋電薄膜化學(xué)結(jié)構(gòu)中的有序排列,這種排列賦予了材料較大的電子親和力,從而有效阻止了載流子與其他材料的連接。

基于這一發(fā)現(xiàn),研究團隊成功制作了一個由100個超薄熱敏像素組成的陣列,每個像素的面積約為60平方微米。這些像素對遠紅外光譜的變化表現(xiàn)出極高的敏感性,其性能甚至超越了現(xiàn)有的夜視設(shè)備,展示了這項技術(shù)在提升設(shè)備感知能力方面的巨大潛力。

這項技術(shù)的實際應(yīng)用前景廣闊。例如,它可以被集成到小型、輕便的設(shè)備中,用于提高自動駕駛汽車在低可見度條件下的視覺能力,或者作為氣體傳感器進行實時環(huán)境污染監(jiān)測等。這些應(yīng)用不僅將極大地提升我們的生活品質(zhì),還將為環(huán)境保護和交通安全等領(lǐng)域帶來新的解決方案。

這項研究成果已于近期在《自然》雜志上發(fā)表,標(biāo)志著麻省理工學(xué)院在超薄電子“皮膚”技術(shù)領(lǐng)域取得了重要進展,為未來的電子設(shè)備發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

 
 
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