Του Γιάννη Γορανίτη
Ο πρώτος αισθητήρας εικόνας που κατασκευάζεται από γραφένιο καθιστά εφικτή την καταγραφή τόσο του ορατού, όσο και του αόρατου φάσματος του φωτός, δημιουργώντας τις προϋποθέσεις μιας επαναστατικής αλλαγής στον τρόπο που βγάζουμε φωτογραφίες.
Αν υλοποιηθεί εμπορικά ο αισθητήρας, εκτός από τον τρόπο που φωτογραφίζουμε, θα μεταμορφώσει και τον πώς βλέπουμε σε δύσκολες συνθήκες, όπως το σκοτάδι ή η ομίχλη κ.α. Ενδέχεται επίσης να αξιοποιηθεί και σε πολλούς ακόμη κλάδους όπως η ασφάλεια, η πυροπροστασία, η διάσωση ανθρώπων μετά από φυσικές καταστροφές ή σε ακραίες καιρικές συνθήκες, η παρακολούθηση, αλλά και ο έλεγχος των συστατικών και των ιδιοτήτων τροφίμων, ποτών και φαρμάκων, κ.α.
Πώς γίνεται να βλέπει στο σκοτάδι;
Η κάμερα με αισθητήρα τύπου CMOS διαθέτει την ικανότητα ταυτόχρονης απεικόνισης τόσο του ορατού φωτός, όσο και του υπέρυθρου και του υπεριώδους, χάρη στους νανοκρυστάλλους (ή κβαντικές κουκίδες). Ο συνδυασμός αυτός επιτρέπει επίσης την καταγραφή εικόνας υπερυψηλής ανάλυσης και μεγάλης ευαισθησίας (10-6 W/m2).
Το υβριδικό αυτό σύστημα γραφενίου-κβαντικών κουκίδων σε δίσκο CMOS (graphene-quantum dot CMOS) λόγω και των ιδιοτήτων του (εύκαμπτο και μικροσκοπικό), καθιστά εφικτή την ευρύτατη αξιοποίησή του. Όπως σημειώνουν οι ερευνητές, οι φωτοανιχνευτές από γραφένιο πολύ σύντομα θα παράγονται εύκολα και με χαμηλό συγκριτικά κόστος, επιτρέποντας την ενσωμάτωσή τους σε σειρά ψηφιακών συσκευών –από ψηφιακές κάμερες και κινητά, μέχρι απλούστερα gadgets και αντικείμενα του Internet of Things.
Οι δυνατότητες της υβριδικής υλοποίησης παρουσιάζονται σε αυτό το βίντεο:
Με δύναμη από τη Βαρκελώνη (και με ελληνική συμμετοχή)
Την επιστημονική μελέτη που δημοσιεύτηκε στην έγκριτη επιθεώρηση Nature, υπογράφουν οι ερευνητές του Ινστιτούτου Φωτονικών Επιστημών (ICFO) της Βαρκελώνης, και επιβλέπουν οι καθηγητές Frank Koppens και Γεράσιμος Κωνσταντάτος.
Το ινστιτούτο είναι ιδιαίτερα δραστήριο στο συγκεκριμένο τομέα και παρακολουθεί στενά τις εξελίξεις (ή για να είμαστε ακριβείς, οδηγεί τις εξελίξεις) γύρω από το επαναστατικό γραφένιο.
Η συγκεκριμένη έρευνα έγινε υπό την αιγίδα του ευρωπαϊκού προγράμματος για την αξιοποίηση του γραφένιου (Graphene Flagship), με τη συνδρομή της κυβέρνησης της Καταλωνίας, η οποία τα τελευταία χρόνια επενδύει ιδιαίτερα στην έρευνα. Περισσότερες πληροφορίες για το υπερφιλόδοξο πρόγραμμα της ΕΕ με προϋπολογισμό ενός δισ. θα διαβάσετε εδώ.
Σύντομα, θα κατατεθούν οι σχετικές πατέντες και θα ξεκινήσει η ανάπτυξη των πρώτων εμπορικών εφαρμογών, κάτι που εκτός από την επιστημονική κοινότητα, αναμένουν με μεγάλο ενδιαφέρον και οι κατασκευαστές ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών ειδών.
Μπορείτε να διαβάσετε ολόκληρη τη μελέτη εδώ.
*Το γραφένιο είναι ένα υλικό που υπόσχεται να αλλάξει την καθημερινότητά μας στο άμεσο και απώτερο μέλλον, λόγω των εντυπωσιακών ιδιοτήτων του, οι οποίες διαφέρουν από αυτές της πλειοψηφίας των συμβατικών τρισδιάστατων υλικών. Πρόκειται για το πρώτο δισδιάστατο κρυσταλλικό υλικό που απομονώθηκε από την ανθρωπότητα και ουσιαστικά αποτελείται από μονοστρωματικά άτομα άνθρακα σε κυψελοειδή διάταξη.
