Графеновые контактные линзы позволят вам видеть в темноте

Благодаря графеновым контактным линзам мы вскоре сможем видеть в темноте, подобно героям современных сказок. По словам Zhaohui Zhong, профессора из департамента электроники и компьютерных технологий университета Мичиган, контактные линзы в ближайшем будущем смогут регистрировать широкий спектр световых волн, от инфракрасного к видимому и вплоть до ультрафиолетового диапазона излучения.

Ранее предпринимались попытки использовать графен в контактных линзах в подобном качестве, но все они потерпели неудачу. Графен способен улавливать очень широкий диапазон световых волн, но поскольку толщина слоя составляет всего один атом, поглощается лишь 2 процента от потока излучения. Чувствительность подобного графенового сенсора получается в тысячи раз хуже имеющихся на рынке.

Zhong и его команда сумели решить эту задачу путем создания сэндвича из слоев: на подложке размещаются два сверхтонких слоя графена с изолирующим слоем между ними, на нижний слой подается напряжение. Когда свет попадает на верхний слой графена, происходит высвобождение электронов и они посредством квантового туннельного эффекта проходят через изолирующий слой.

Использование квантового туннельного эффекта применительно к новому типу транзисторов было описано еще в 2011 году, подобный тип транзисторов вскоре будет востребован по мере дальнейшей миниатюризации электроники и росту требований по снижению энергопотребления.

"Дырки", появившиеся в результате высвобождения электронов, генерируют электрическое поле, которое воздействует на величину тока в нижнем слое, к которому подведено напряжение. Измеряя колебания тока в нижнем слое, можно узнать, сколько света было направлено на сенcор.
В результате, сенсор имеет чувствительность сходную с дорогими охлаждаемыми инфракрасными сенсорами, но при комнатной температуре. Исследователи уже сумели создать прототип сенсора размером с ноготь, т.е. размера обычной контактной линзы.
По словам исследователей, такая конструкция может использоваться как в составе контактных линз, так и в качестве элемента камеры смартфона.

отсюда