石墨烯可提高熱成像質量 提高安檢準確性

2021-09-23 11:08:32 字數 1046 閱讀 5944

劍橋石墨烯中心的研究人員近日發現:將有著獨特電學性質的石墨烯做成感測器用於熱成像技術,能極大提高熱成像質量。跟能將溫度變化轉化為電訊號的熱電材料配合使用,這種包含石墨烯的感測器能感知幾十微k的溫度變化。在實際應用領域,這種高清熱成像技術有望為baozha物和其他有害物質的檢測提供更準確的檢測手段。

石墨烯可提高熱成像質量提高安檢準確性

這項研究發表在《自然通訊》上。**中提到,研究人員把一層石墨烯鋪在熱電材料基質鈮酸鋰(linbo3)上,再在上面放置一種叫做「浮動柵」的電極(通常由金做成)。浮動柵電極將熱電材料中由溫度變化產生的電場集中在石墨烯中,進而改變石墨烯的電阻,而石墨烯電阻的變化就是這個裝置的輸出結果。電阻式輻射熱測量計用的就是這個原理。研究人員認為,利用熱電材料和電阻式輻射熱測量計的感測器可以為高清熱成像相機提供所需的畫素點。

使用石墨烯最大的乙個優點是,你可以把它當做乙個內建的熱電訊號放大器。傳統的紅外感測器需要借助電晶體來放大熱電材料中產生的熱電訊號,缺點是這個過程會丟失訊號或產生噪音,進而降低感測器的靈敏度。借助石墨烯,熱電訊號直接進入石墨烯中並被擴大。「把石墨烯放大器置於放熱電材料上時,熱電材料產生的電流變化將直接進入石墨烯中,不會產生一點損失,」**作者alancolli解釋說。colli博士效力於emberion公司,後者正是去年從諾基亞公司分離出來專門研發x射線、熱感和紅外相機感測器。兩家公司在這項研究中是合作關係。

另外,石墨烯的導電性能也允許將感測器與外部讀取線路串聯起來,保證感測器訊號的傳輸效率盡可能高。

這種石墨烯基感測器能檢測的溫度變化比人手靠近時引起的溫度變化還要小1000倍,達到能夠分辨最低15μk的溫度變化,是目前已報道的石墨烯基非製冷熱成像檢測器中靈敏度最高的。這樣高的靈敏度意味著它甚至可以用於光譜分析,檢測某些特定化學官能團發出或吸收的窄紅外光譜,這一點是傳統的紅外檢測器所無法勝任的。

靈敏度的提高,意味著檢測器可以縮小可檢測的輻射頻率範圍,同時保持較高的影象解析度,能夠幫助識別發出或吸收很窄特徵波譜的特殊物質,比如說baozha物、毒性物質等危險物品,提高安檢的準確性。

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第一是 轉賬速度特別快。現在的平均確認時間是 1.5 秒,出塊時間是 3 秒,在石墨烯進一步進化的 eos 上可能到了零點幾秒,所有的延遲僅僅只是 於網路,而不是處理本身,所以它的效能是非常強大的。我們對比一下 位元幣是 10 分鐘出塊,以太坊大約是 1 分鐘 確認時間上位元幣是 1 小時,以太坊是...