Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) создали уникальный электронный сенсорный материал толщиной всего 10 нанометров. Данная разработка может привести к появлению сверхтонких и гибких датчиков для устройств ночного видения нового поколения, автономных автомобилей и носимой электроники.
Новый материал относится к пироэлектрикам — веществам, вырабатывающим электрический ток при изменении температуры. Благодаря малой толщине сенсор чувствителен даже к незначительным тепловым колебаниям. В испытаниях он показал высокую эффективность в дальнем инфракрасном диапазоне, что открывает возможности для создания легких очков ночного видения и улучшения навигации беспилотников в сложных условиях.
Новая пленка обладает высокой точностью измерений, в отличие от современных инфракрасных датчиков, которым нужны большие системы охлаждения. Материал уменьшает массу и цену приборов, увеличивая портативность и простоту встраивания. », — пояснил Синьюань Чжан, аспирант MIT.
Разработчики нового метода отделения пленки от подложки надеются, что его можно использовать для производства других полупроводниковых материалов. Эксперименты показали, что пироэлектрический материал PMN-PT легко отделяется от основы из-за особенностей атомной структуры, где важную роль играют атомы свинца.
Ученые разработали 100-пиксельный тепловой сенсор на основе этого открытия. Чувствительность сенсора сопоставима с качеством лучших систем ночного видения. Материал способен регистрировать волны во всём инфракрасном спектре, что расширяет области применения — от контроля окружающей среды до диагностики перегрева микросхем.
В планах команды — адаптация технологии для материалов, не содержащих свинец. Предполагается, что разработанные нами ультратонкие пленки послужат основой для создания лёгких очков ночного видения, функционирующих при обычной температуре. », — отметил Чжан.
Публикация исследования состоялась 23 апреля 2025 года в журнале. .