علمی، پژوهشی و فناوری

ساخت تراشه حسگر نوری جدید با الهام از مورچه‌ها

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : مورچه‌های بیابانی به‌ دلیل توانایی شگفت‌انگیز خود در مسیریابی دقیق در مناطق دشوار شناخته شده‌اند. این موجودات کوچک، قادر هستند جهت‌گیری نور خورشید را درک کنند و حتی در شرایط سخت به لانه خود بازگردند.

چگونه مورچه‌های بیابانی الهام‌بخش این فناوری شدند؟

این فناوری جدید، که توسط تیمی از محققان تحت رهبری پروفسور لی مینگژو از انستیتو فیزیک و شیمی فنی آکادمی علوم چین توسعه یافته است، به‌ عنوان حسگرهای جهت‌گیری نور یا pol-PD شناخته می‌شود.

این حسگرها می‌توانند جهت‌گیری نور تابیده شده را شناسایی کنند و در شرایط مختلف، از جمله مسیریابی، شفاف‌سازی تصاویر مه‌آلود، شناسایی بافت‌های سرطانی و حتی شناسایی اثرات استرس در پلیمرها، کاربرد داشته باشند.

ویژگی‌های تراشه حسگر نوری جدید
پیشرفت‌های اخیر در این زمینه باعث شده است که این حسگرها نسبت به مدل‌های تجاری موجود بسیار کوچک‌تر، کم‌هزینه‌تر و دقیق‌تر شوند.

این تکنولوژی جدید از توانایی‌ چشم‌های مورچه‌های بیابانی برای تشخیص جهات‌گیری نور استفاده می‌کند.

چشم‌های این مورچه‌ها دارای سلول‌های خاصی هستند که می‌توانند جهت‌گیری نور تابیده شده را شناسایی کنند و این امکان را برای آنها فراهم می‌آورد تا در مناطق وسیع و دشوار، با دقت به لانه خود بازگردند.

فرایند ساخت نوآورانه تراشه حسگر نوری جدید

محققان این تیم با معرفی یک روش نوین به نام کریستالیزاسیون نانو یک‌مرحله‌ای، موفق به ساخت یک لایه نازک کریستالی پروسکایت با آرایه‌های شبکه‌ای یکپارچه شدند.

این روش نوآورانه این امکان را فراهم کرد که حسگر نور به‌ طور مستقیم و در یک مرحله و بدون نیاز به تجهیزات بزرگ و پیچیده اپتیکی برای تشخیص جهت‌گیری نور، روی تراشه ساخته شود.

مزایای فناوری جدید

تکنولوژی جدید قادر است حسگرهای تابش نوری بسیار حساس و مینیاتوری را بسازد، که می‌توانند در سیستم‌های تصویربرداری پیشرفته کاربرد داشته باشند.

همچنین این فناوری به‌ عنوان یک سیستم ساده، کم‌هزینه و حساس برای تصویربرداری جهت‌گیری نور، توانایی تحلیل نور ورودی و تفاوت‌های آن را با دقت بسیار بالا دارد.

پروسکایت‌ها به‌ عنوان موادی با ویژگی‌های الکترونیکی و نوری فوق‌العاده، در کاربردهایی مانند: سلول‌های خورشیدی، دیودهای نوری و لیزرها بسیار مورد توجه قرار دارند.

در نتیجه این فناوری می‌تواند در حوزه‌های مختلفی از جمله سنجش از راه دور، بینایی ماشین و تصویربرداری پزشکی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد.

نتیجه‌گیری و همکاری‌های بین‌المللی

محققان این مطالعه با همکاری دانشگاه بیهانگ و دانشگاه امپریال کالج لندن، توانسته‌اند فناوری پیشرفته‌ای را در این حوزه توسعه دهند، که می‌تواند به گسترش سیستم‌های تصویربرداری و شناسایی موارد جدید در علوم پزشکی، محیط‌زیست و فناوری‌های نانو کمک کند.

یافته‌های این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.