成像仪或能与汽车挡风玻璃融为一体

国际金属加工网 2017年05月18日

美国麻省理工学院的一个研究小组开发出一种基于石墨烯薄片的热成像系统,免去了过于复杂、臃肿的冷却装置,有望让传统热成像仪的外观发生彻底改变。

晚上开车不开大灯就能看清路况,两米外挥挥手就能免提接电话,这并不是电影《007》中场景,而是即将成为现实的一种新技术。日前,美国麻省理工学院的一个研究小组开发出一种基于石墨烯薄片的热成像系统,免去了过于复杂、臃肿的冷却装置,有望让传统热成像仪的外观发生彻底改变。相关论文发表于《纳米快报》杂志网站上。

热成像仪能让人们看到单凭肉眼所无法看到的红外辐射,能帮助士兵、警察、消防员在黑暗和烟雾环境中获得更好的视觉,但大多都需要冷却系统来滤除背景热量,才能获得清晰有用的图像。这些冷却系统较为复杂,显著增加了设备的成本和体积。

石墨烯的强度比钢还要高200倍,具有极好的导电性能,不仅能用来制造性能强大的晶体管和强度极佳的结构材料,同时也是用来制造红外传感器最好的材料之一。新型热成像系统的核心是用石墨烯制成的方形微电子机械系统(MEMS)。该装置作为热传感器,能将热量转化成为电信号。

研究人员发现,MEMS能够在无需制冷剂的情况下,在室温环境中显示出人手的热信号。他们认为,借助这种新型传感器,未来能开发出一种柔性、透明、低成本的热成像系统。

论文共同作者、麻省理工学院电气工程师托马斯·帕拉西奥斯称,当红外成像系统的成本和便携性被大幅降低后,其应用场景也将出现爆发式增长。人们将能在更多的地方看到它们的存在。例如,将其集成到车辆的前挡风玻璃上,就能在不开灯的情况下也能看清夜间路况;将其集成到手机和笔记本电脑上,简单手势即能对其进行控制。

帕拉西奥斯解释说,虽然很多普通摄像头也能识别手势,但需要一定的计算资源来确定手的移动。而红外传感器能大幅简化识别过程,只需将人体轮廓从温度较低的背景中区分出来即可,从而大幅提升识别的效率和准确度。


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