來自埃因霍溫理工大學(xué)的一支科研團隊近日開發(fā)出了一種全新的近紅外傳感器，它易于制造，尺寸與智能手機中的傳感器相當(dāng)，并可立即用于工業(yè)過程監(jiān)測和農(nóng)業(yè)。這一突破剛剛發(fā)表在《Nature
Communications》上。
人眼是一個神奇的傳感器。通過使用三種不同類型的感光錐細(xì)胞，將可見光轉(zhuǎn)化為不同顏色的信號，眼睛提供了關(guān)于我們周圍世界的基本信息。該研究的共同第一作者、應(yīng)用物理系光子學(xué)和半導(dǎo)體納米物理學(xué)小組的博士研究員 Kaylee Hakkel 解釋說：“當(dāng)我們的大腦將這些信號放在一起時，它根據(jù)我們的經(jīng)驗對這些信號的含義進(jìn)行預(yù)測。例如，紅色的草莓是甜的，但綠色的草莓不是”。
雖然人類的眼睛令人印象深刻，但在自然界中卻不是最厲害的。Hakkel 表示：“螳螂蝦的眼睛有 16 種不同類型的細(xì)胞，它們對紫外線、可見光和近紅外(NIR)光敏感。而測量紅外線的光譜對于工業(yè)和農(nóng)業(yè)的應(yīng)用是最有趣的，但有一個主要問題--目前的近紅外光譜儀實在是太大太貴了”。
Hakkel 和她的合作者通過開發(fā)一種適合于小芯片的近紅外傳感器解決了這個問題。而且就像螳螂蝦的眼睛一樣，它有 16 個不同的傳感器--但它們都對近紅外線敏感。她表示：“傳感器的微型化同時保持低成本是一個重大挑戰(zhàn)。因此，我們設(shè)計了一種新的晶圓級制造工藝來實現(xiàn)這一目標(biāo)”。
她繼續(xù)說道：“它的成本很低，因為我們可以同時生產(chǎn)多個傳感器，而且它已經(jīng)準(zhǔn)備好了，現(xiàn)在就可以在現(xiàn)實世界的實際應(yīng)用中使用。該傳感器芯片很小，甚至可以嵌入到未來的智能手機中”。
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