Версия для слабовидящих
Фотодетектор способен обойтись без внешнего питания Печать Email
Новости науки
14.03.2014
Представьте: камера, висящая в лесу на дереве и отслеживающая... да что угодно, от правонарушений и численности местной популяции волков до перехода госграницы. Основной фактор, ограничивающий её работу, — питание. Пусть современным фотодетекторам всех типов нужно не так много энергии — но совсем без неё никак. Батарейки надо менять, кабель к каждому дереву не протянешь, и всё это неудобно, а в ряде случаев и нереально: скажем, незаметное следящее устройство, к которому постоянно подходят чтобы поковыряться, быстро перестанет быть незаметным. Что же делать?

Хорошо развёртывать камеры в городе. А как быть на просёлочной дороге или там, где подводить кабель к устройству на фотодетекторах нельзя? (Фото AP.)


Куй Яо (Kui Yao) из сингапурского Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) попробовал решить вопрос энергообеспечения фотодетекторов нерядовым способом. Вместе с коллегами он создал фотодетектор, преобразующий улавливаемый им свет в электричество и питающийся от него. При этом радиопередатчик, который посылает данные фотодетектора в центр сбора и обработки информации, тоже получает энергию из этого источника. Тем самым устройство в целом избавлено от необходимости во внешней подпитке.

Стандартные фотодетекторы на полупроводниках способны преобразовывать энергию света в электрическую, но делают это очень неэффективно, подчёркивают разработчики. Чтобы радикально решить проблему, группа г-на Яо использовала сегнетоэлектрические материалы. Они способны как изолировать электрические заряды друг от друга, так и хранить их с очень низкими потерями. Наконец, они могут давать ток с куда более высоким напряжением, чем у обычных полупроводников. Учитывая, что многие компоненты устройств, использующих фотодетекторы, требуют нескольких вольт и выше и напряжение им приходится повышать с неизбежными потерями, эта черта выглядит очень привлекательно.

Созданный сингапурцами фотодетектор на сегнетоэлектриках был интегрирован в специально разработанное устройство, в котором при накоплении нужного заряда активизировалась (пьезоэлектрическим компонентом) отправка радиосообщений, причём для этого использовался обычный «магазинный» радиопередатчик.

Пока система далека от идеала: передача данных идёт только тогда, когда в небольшом встроенном конденсаторе есть энергия. Само собой, это осложняет работу в режиме реального времени. Однако для удалённых сенсоров, используемых для экомониторинга, разработка имеет смысл уже сейчас. Устройство группы г-на Яо демонстрирует устойчивую способность к длительному сохранению полученной энергии после прекращения поступления излучения.

Кроме того, учёные, колдующие над дальнейшим снижением электрических потерь в таких автономных фотодетекторах, уверены, что вскоре найдут способ повышения характеристик подобных систем, чтобы сделать их интересными для более широкого круга потребителей.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Applied Physics Letters.

Подготовлено по материалам A*STAR.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10011983/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта