in

მეცნიერებმა 200%-იანი ეფექტურობის მქონე სინათლის სენსორი შექმნეს

მეცნიერებმა შექმნეს სენსორი, რომელიც სინათლეს ელექტრულ სიგნალად აქცევს, თანაც, გამაოგნებელი 200%-იანი ეფექტურობით

M2
M2

ასეთია მოწყობილობის მგრძნობელობაც, რომელიც ცნობილია, როგორც ფოტოდიოდი. გუნდის თქმით, პოტენციურად მისი გამოყენება შესაძლებელია ტექნოლოგიებში, რომლებიც აკვირდება ადამიანების მნიშვნელოვან სიგნალებს, გულისცემისა და სასუნთქი სისტემების მაჩვენებლების ჩათვლით — თანაც, ორგანიზმში რაიმეს შეყვანის ან მასზე რაიმეს დამაგრების გარეშე…

ფოტოდიოდის ეფექტურობას ხელმისაწვდომი სინათლის ნაწილაკების ოდენობა განსაზღვრავს, რომელსაც შეუძლია, იგი ელექტრულ სიგნალებად გარდაქმნას. აქ მეცნიერები რაღაც მჭიდროდ დაკავშირებულზე საუბრობენ, მაგრამ კიდევ უფრო კონკრეტულზეც: ფოტოელექტრონის ეფექტზე ან სენსორთან შეჯახებული ფოტონების მიერ წარმოქმნილ ელექტრონებზე. ეს უკანასკნელი მისი კვანტური ეფექტურობით განისაზღვრება, რამდენად წარმოქმნის მასალის შესაძლებლობებით მუხტის მატარებელ ნაწილაკებს, წარმოებულ ელექტრულ ძალასთან შედარებით. 

ეს შესანიშნავად ჟღერს, მაგრამ ჩვენ არ ვსაუბრობთ ჩვეულებრივი ენერგიის ეფექტურობაზე. ფოტოდიოდების სამყაროში მნიშვნელოვანი სწორედ კვანტური ეფექტურობაა. მზის ენერგიის მთლიანი რაოდენობის ნაცვლად, ეს ეხება ფოტონების რაოდენობას, რომლებსაც დიოდი ელექტრონებად გარდაქმნის, — აცხადებს რენე ჯენსინი, ქიმიური ინჟინერი. 

თავდაპირველად გუნდი მოწყობილობაზე მუშაობდა, რომელიც ორი ტიპის მზის პანელის უჯრედს აერთიანებდა: პეროვსკიტსა და ორგანულს. ერთი ფენის გამოტოვებით მკვლევრებმა აქ 70-პროცენტიან კვანტურ ეფექტურობას მიაღწიეს. ამ მაჩვენებლის გასაუმჯობესებლად კი დამატებითი მწვანე სინათლე შემოიტანეს. ამასთან, სენსორი ოპტიმიზებული იყო, რათა გაეუმჯობესებინა განსხვავებული ტიპის სინათლეების გაფილტვრის უნარი ან შეემჩნია, რომ სინათლე საერთოდ არ არსებობდა. სწორედ ამან გამოიწვია ფოტოდიოდის კვანტური ეფექტურობის 200 პროცენტამდე გაზრდა.

შესაძლოა, მიზეზი ფოტოდიოდების მიერ ელექტრონების წარმოებაც იყოს. ყველა ინფრაწითელი ფოტონი, რომელიც გადის და გარდაიქმნება ელექტრონად, ბონუს ელექტრონს უკავშირდება, რაც 200-პროცენტიან ან უფრო მეტ ეფექტურობას იწვევს, — რიკარდო ოლეარო, ქიმიური ინჟინერი. 

უფრო ეფექტური ფოტოდიოდი მეტად მგრძნობიარე ფოტოდიოდსაც ნიშნავს, ეს კი შორი მანძილიდან სინათლის ძალიან პატარა ნაწილაკებზე დაკვირვებისთვის საუკეთესო გარემოს ქმნის.

მათი სუპერ თხელი ფოტოდიოდის გამოყენებით, რომელიც ჩვეულებრივ ფურცელზე 100-ჯერ თხელიც კია, მკვლევრებმა ინფრაწითელ სინათლეში მცირე ცვლილებები გაზომეს, რომელიც აირეკლა თითიდან 130-სანტიმეტრიან დისტანციაზე. მიღებული მაჩვენებელი არტერიულ წნევასა და გულისცემას დაემთხვა. მსგავსად, მკვლევრებმა სუნთქვის სიხშირეც კი გაზომეს. გამოდის, თუ ტექნოლოგია ლაბორატორიულ ეტაპზე წარმატებით განვითარდება, მას აქვს პოტენციალი, მონიტორინგის ნებისმიერი ტიპის სისტემის სახით თუ სამედიცინო მიზნით იმუშაოს.

გვაინტერესებს, შეგვიძლია თუ არა მოწყობილობის გაუმჯობესება, მაგალითად, მისი მეტად აჩქარებით. ამასთან, გვინდა გამოვიკვლიოთ, შევძლებთ თუ არა მოწყობილობის კლინიკურად გამოცდას, — აცხადებს ჯანსინი. 

General Motors ეკრანების თვითმწმენდ ტექნოლოგიას წარმოგვიდგენს

ალგორითმებისა და ეთიკური საკითხების ჭიდილი — UNESCO-ს ახალი კამპანია