【記者李佳曄綜合報導】美國密西根大學(University of Michigan)研究團隊研發出含石墨烯成分的紅外線感測器,將其嵌入隱形眼鏡中,能讓人有夜視能力。
人體眼睛只能吸收可見光,也就是紅橙黃綠藍靛紫色光,但夜晚光線不足,物體不會反射光線,因此視線不清。而石墨烯可吸收能量更小、波長更長的紅外光。夜晚時,利用含石墨烯的隱形眼鏡偵測紅外光,就能在黑夜看到發出紅外光的物體。
根據黑體輻射原理,人體一部分能量以電磁波形式散射出體表,其中大部分是紅外光,因此戴上含石墨烯的隱形眼鏡能在黑暗中清楚定位人所在位置,適用於軍事作戰。
此裝置在兩層石墨烯中沉積一層絕緣層,當光線照射上層石墨烯時,會釋放電子並產生帶正電的電洞,而電子會穿透中間絕緣層,到達下層石墨烯。此時,上層石墨烯的正電電洞會產生電場,使下層石墨烯產生電流。透過測量電流變化,可推斷光線強度。
團隊成員、密大博士生劉昌樺表示,由於石墨烯是透明材料,因此在一般隱形眼鏡上佈滿石墨烯光感元件陣列,外觀跟普通隱形眼鏡並無特別差異。
博士生劉哲宏則表示,研究過程一度想放棄,但根據計算跟估計會出現這樣的現象,不甘心放棄便繼續埋頭苦做,終於有好成果。對於此研發的未來發展,劉昌樺說:「目前要克服的困難是繼續增快元件的反應速度,並測試元件對波長更長的光的反應。」
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