Современная инфракрасная оптоэлектроника столкнулась с серьёзным вызовом: ключевые компоненты детекторов — токсичные тяжёлые металлы — постепенно попадают под жёсткие экологические ограничения. Решение специалистов из Нью-Йорка, разработавших технологию создания инфракрасных детекторов на основе экологичных коллоидных квантовых точек, полностью исключающую использование свинца, ртути и ряда опасных материалов. Полностью решает проблему. Квантовые точки синтезируются в жидком растворе, который затем наносится на подложку с помощью масштабируемых и экономичных методов, аналогичных тем, что используются в полиграфии.
Ключевой задачей для учёных было обеспечить достаточную электропроводность чернил из квантовых точек для эффективного считывания сигналов. Этого удалось достичь с помощью метода обмена лигандами в растворе, который модифицирует поверхность точек, значительно улучшая их электронные свойства. Данная технология позволяет за одну стадию получать однородные гладкие и плёнки, идеально подходящие для промышленного масштабирования. Созданные прототипы демонстрируют высокую чувствительность, способную улавливать свет мощностью в нановатт, и исключительно быстрый отклик.
Особенно обнадёживает возможность использовать такой перспективный материал для детектирования в более глубоком инфракрасном диапазоне, где существует дефицит подходящих решений. Технология критически важна для создания доступных и безопасных для окружающей среды тепловизионных камер, которые смогут массово устанавливаться в автомобили или смартфоны. Хотя по части характеристик новые детекторы все еще проигрывают лучшим серийным образцам на базе тяжёлых металлов, дальнейшая исследовательская работа обеспечит быстрое сокращение этого разрыва.
А армию США ранее «вооружали» умными очками от Microsoft.
