Российские ученые создали неохлаждаемый ИК-сенсор на нанотрубках, превосходящий графеновые аналоги

Исследователи из России разработали новый тип сенсоров теплового излучения на базе нанотрубок, который сохраняет высокую чувствительность и точность работы даже при отсутствии охлаждения и работе при комнатной температуре. Это позволит удешевить и улучшить работу бесконтактных термометров, датчиков пожарной безопасности и газовых сенсоров, сообщила пресс-служба «Сколтеха».

Как объясняют ученые, датчики инфракрасного излучения широко используются в промышленных приборах, научной аппаратуре и бытовой технике. Существующие детекторы обладают высокой чувствительностью, но громоздки и требуют охлаждения, либо работают при комнатной температуре, но подвержены шумам. Российские ученые выяснили, что эти проблемы можно решить, используя в качестве основы материал на базе пленки из однослойных углеродных нанотрубок и ниобата лития. Когда фотоны инфракрасного излучения поглощаются этой пленкой, она нагревает прослойку ниобата лития, заставляя ее вырабатывать электрическое поле, которое усиливает сигналы от теплового излучения в слое нанотрубок.

По словам профессора «Сколтеха» Альберта Насибулина, новый детектор превосходит на несколько порядков аналоги на основе графена и приближается к теоретическому пределу для неохлаждаемых тепловых приемников. «Это редкий случай, когда детектор одновременно обладает высокой чувствительностью, работает в широком спектральном диапазоне и не требует охлаждения. Отказ от криогеники означает, что инфракрасную оптику можно сделать компактной, дешевой и энергоэффективной. Это открывает дорогу к ручным тепловизорам, новым термометрам, дронам для поиска утечек газа и недорогим системам ночного видения», — отметил он.