Яркая идея: новые светодиоды могут обнаруживать непищевые и смертельные газы


Ваше интеллектуальное устройство вскоре может стать еще умнее с новым инфракрасным светоизлучающим диодом (LED), который “ настраивается ” на разные длины волн света – он может позволить вашему холодильнику сообщать вам, когда еда уходит, а вашему телефону – сообщать. если этот кошелек Gucci настоящий.

Технология была разработана Мельбурнским университетом, Национальной лабораторией Лоуренса Беркли, Калифорнийским университетом в Беркли и Центром передового опыта Австралийского исследовательского совета по трансформирующим метаоптическим системам (TMOS). Они придумали устройство, которое может идентифицировать набор газов, потенциально включая смертоносные, что повышает безопасность пожарных, шахтеров, военных и вашего местного сантехника. Работа появилась в журнале, Природа.

Инфракрасные (ИК) спектрометры – это обычное лабораторное оборудование, которое может идентифицировать различные материалы, анализируя их инфракрасные сигнатуры, невидимые человеческому глазу. Подобно тому, как AM-радио может быть настроено на разные частоты радиоволн, ИК-спектрометры могут быть настроены на разные длины волн, обеспечивая широкий спектр анализа пробы газа. Однако эти машины громоздки и дороги, и их обычно непрактично выносить из лаборатории в поле.

«Наша новая технология связывает тонкий слой кристаллов черного фосфора с гибкой пластиковой подложкой, позволяя изгибать ее таким образом, чтобы черный фосфор излучал свет с разными длинами волн, по сути, создавая настраиваемый инфракрасный светодиод, который позволяет обнаруживать – сказал профессор Мельбурнского университета Кеннет Крозье. «Эта технология может уместиться в смартфонах и стать частью повседневного использования».


Например, бактерии, содержащиеся в мясе, выделяют различные газы при размножении. Присутствие этих газов является хорошим признаком того, что портится и больше не пригодно для употребления.

«Устройство, помещенное в холодильник, может отправить уведомление о том, что уходит. Если указать на сумочку, можно будет определить, сделана ли сумка из натуральной кожи или из более дешевого заменителя», – сказал профессор Крозье, который также является заместителем директора. ТМОС.

Современные материалы, которые используются для ИК-фотоприемников и светоизлучающих устройств, могут быть трудными в производстве, в значительной степени из-за необходимости создания нескольких слоев идеально связанных кристаллов. Эта новая технология с использованием черного фосфора требует всего одного слоя, что обеспечивает гибкость устройства и придает ему уникальные свойства при изгибе.

«Сдвиг длины волны излучения черного фосфора при изгибе действительно довольно драматичен, позволяя настраивать светодиод в средней инфракрасной области», – сказал профессор Али Джави из Калифорнийского университета в Беркли, группа которого руководила работой.

Важно отметить, что устройство может сделать работу пожарных, шахтеров и военных более безопасной, позволяя им определять потенциально смертоносные газы с безопасных расстояний, поскольку ультратонкие и сверхлегкие устройства могут быть размещены на небольших беспилотных летательных аппаратах. Полет такого беспилотника над пожаром в здании может сообщить пожарным, с какими опасностями они сталкиваются и какое оборудование им понадобится.