科學家集成光電探測器與玻璃 可用於擋風玻璃自動適應遠光燈

2020-12-16 騰訊網

蓋世汽車訊 光電探測器也被稱為光電傳感器，能夠將光能轉換成電信號，完成諸如打開自動滑動門、在不同光照條件下自動調節手機屏幕亮度等任務。現在，據外媒報導，美國賓夕法尼亞州立大學（Penn State）的研究人員尋求通過將光電探測器與耐用的Gorilla玻璃相結合，以進一步擴展光電探測器的使用範圍。Gorilla玻璃是美國康寧公司的產品，是一種用於製作智慧型手機屏幕的材料。

普通玻璃變成光電探測器（圖片來源：賓夕法尼亞州立大學）

光電探測器與Gorilla玻璃集成在一起可能會促進「智能玻璃」、或者配備自動傳感性能的玻璃的商業化發展。據研究人員所說，智能玻璃有很多應用，如成像、高級機器人技術等。

工程科學與力學（ESM）系助理教授兼首席研究員Saptarshi Das表示：「在玻璃上打造和縮放光電探測器時會有兩個問題需要解決，首先必須在較低溫下進行，因為玻璃會隨著高溫降解；其次，必須保證光電探測器採用最少的能量在玻璃上運行。」

為了克服第一個挑戰，Das與ESM系博士生Joseph R. Nasr合作，確定了化學化合物二硫化鉬是一種最佳材料，可作為玻璃的塗層。

然後，材料科學與工程系（MatSE）教授Joshua Robinson以及MatSE系博士生Nicholas Simonson採用了600攝氏度（溫度足夠低，不會讓Gorilla玻璃降解）的化學反應堆，將化合物和玻璃熔合在一起。接下來，研究人員採用傳統的電子束光刻工具將玻璃和塗層打造成一個光電探測器。

Nasr表示：「然後，我們用綠色LED照明來測試此種玻璃，與在類似的光電子研究中常用的雷射照明不同，綠色LED模仿了一種更自然的光源。」

二硫化鉬光電探測器的超薄機身使其能夠更好地控制靜電，並確保其能夠以低功率運行，而後者是未來智能玻璃技術的關鍵需求。

研究人員表示，如果得以實現商業化，智能玻璃可能會推動製造業、民用基礎設施、能源、醫療保健、交通、航空航天工程等廣泛行業的技術進步。該項技術可用於生物醫學成像、安全監控、環境傳感器、光學通信、夜視、運動探測以及用於自動駕駛車輛和機器人的避碰系統。

Robinson表示：「在夜間駕駛時，汽車擋風玻璃上的智能玻璃可以採用該項技術自動改變不透明度，以適應迎面駛來車輛的遠光燈。而新型波音757飛機可以在飛行員和乘客窗戶上採用該玻璃，以自動調暗陽光。」

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