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　　【中國安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】新浪科技4月9日消息稱，有研究人員公布一項智能隱形眼鏡計劃，它能讓使用者擁有紅外“夜視”能力。具有夜視功能的隱形眼鏡，這個想法是不是很奇特，它究竟是怎么實現(xiàn)的呢？

　　讓你夜視超能力的隱形眼鏡即將誕生
　　
　　科研組稱，他們通過把石墨烯夾入到兩片鏡片中間，產(chǎn)生一種能夠捕捉從可見光到紅外線的任何光的傳感器。他們已經(jīng)制成一個比手指甲還小的原型，專家表示，有一天它將會被嵌入鏡頭，為士兵和其他有需要的人提供夜視能力。
　　
　　美國密歇根大學的仲朝暉(ZhaohuiZhong)表示，他們通過分層方法，制出了超薄傳感器。這位電子學和計算機工程學副教授說：“我們能讓整個設(shè)計達到超薄效果。我們可以把它覆蓋在隱形眼鏡上，或者是與手機結(jié)合在一起。”
　　
　　仲朝暉打造的這個原型裝置已經(jīng)“比粉色手指甲更小一些”，而且它很容易按比例縮小。他說：“如果我們將它與隱形眼鏡或者其他可穿戴電子產(chǎn)品結(jié)合在一起，就能擴大你的視野。它為你與周圍環(huán)境進行互動提供了另一種方式。”該裝置利用了石墨烯的“超級感應(yīng)器”特性。這種材料在接觸到光子(光能)時，會受到很強的影響。這會促使它轉(zhuǎn)變成所謂的“熱載子”，科學家可對這種影響進行測量、處理，并轉(zhuǎn)變成圖像。該科研組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種新方法，它能把石墨烯夾在兩片鏡片中間，讓它變得像商業(yè)數(shù)碼相機采用的CMOS硅圖像傳感器一樣靈敏。
　　
　　科研組在《自然》雜志中寫道：“對超寬帶光電探測器而言，石墨烯是一種很有前途的候選材料，因為它的吸收光譜涵蓋整個紅外線到遠紅外線的這一系列光譜。我們在這里匯報了一種基于石墨烯雙層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的超寬帶光電探測器設(shè)計。這種探測器是一種光電晶體管，它由一對堆疊在一起的石墨烯單分子膜組成，兩層膜用隧道結(jié)隔開。在光學照明下，在上層產(chǎn)生的光激發(fā)的熱載流子就會沿隧道穿過下層，導致電荷聚集在門電路上，并在溝道電導上產(chǎn)生很強的光選擇效應(yīng)。該裝置示范了從可見光到中紅外范圍的常溫光電控測。”
　　
　　石墨烯基的光電探測器克服了以前的二極管石墨烯光電探測器的設(shè)計局限性。研究人員只處理了一個原子層的碳，所以石墨烯只能吸收2.3%的從可見到近紅外光譜區(qū)的光。底層石墨烯晶體管作為局部放大器可將光響應(yīng)放大成百上千次，超越了以前的石墨烯裝置的性能。
　　
　　石墨烯光探測器的工作原理
　　
　　研究團隊利用石墨烯創(chuàng)造了簡單的光探測器，這種神奇的材料有檢測整個紅外光譜的能力。雖然過去就有研究人員試圖將石墨烯用于紅外成像應(yīng)用程序，但是，在密歇根大學研究團隊取得突破性進展之前，這個試想都未能成功。
　　
　　石墨烯探測器的大的挑戰(zhàn)是靈敏度差。我們知道，單原子厚度的石墨烯無法吸收足夠的光來產(chǎn)生電信號，于是作為一個傳感器來說，這個材料是無用的。突破這個限制，實現(xiàn)在沒有光照射到其表面時直接測量石墨烯的電子釋放量，而是通過觀察石墨烯上的電荷在被附近的電流影響后，放大信號。
　　
　　研究人員在設(shè)備的兩層石墨烯之間放置了一個絕緣層，有電流流過板底部。當紅外線對上層產(chǎn)生影響時，電子由石墨烯上釋放，產(chǎn)生孔充當了正電荷之間的電子。通過這些手段，研究人員能夠推斷出作用在上層的光亮度，因此創(chuàng)建了一個檢測紅外線的可行方案，主要是這個探測器就比兩層石墨烯厚一點。
　　
　　這種光檢測技術(shù)未來可以拓展至很多方面，從軍事應(yīng)用——取代世界各地特種部隊中的笨重紅外裝置——到醫(yī)療創(chuàng)新——協(xié)助醫(yī)生檢測病人的血流量。當然，也有可能用于商業(yè)用途，被更實際的應(yīng)用。
　　
　　其實，利用石墨烯光探測器的設(shè)備目前已有了很多種，在熱成像手機上的應(yīng)用已很不錯，GoogleGlass也用到了這項技術(shù)，而紅外熱檢測技術(shù)應(yīng)用到隱形眼鏡上是研究組的近計劃。
　　
　　拓展
　　
　　其實石墨烯本身就是一種很神奇的材料，他被稱為是“材料的未來和電子行業(yè)的救命稻草”，是一種“奇跡材料”。我們來看看它到底有多神奇。
　　
　　什么是石墨烯？
　　
　　石墨烯是目前已知的硬度高、薄的材料。它由碳原子以特殊結(jié)構(gòu)排列而成，比其他任何材料都具備更好的導熱、導電特性。更令人稱奇的是，它不僅是世界上硬的材料，而且柔韌性也強。
　　
　　厚度只有一層碳原子的石墨烯被稱為“奇跡材料”。
　　
　　石墨烯可以變革電子行業(yè)，催生靈活多變的設(shè)備、超動力的量子計算機、電子服裝及可與身體細胞交流的計算機。
　　
　　雖然石墨烯早在10年前就被發(fā)現(xiàn)，然而它在2010年才真正獲得關(guān)注。兩名曼徹斯特大學的物理學家因石墨烯實驗而獲得諾貝爾獎。近，研究人員集中精力研究如何商業(yè)化生產(chǎn)石墨烯。
　　
　　2012年，美國化學學會稱石墨烯的強度是鋼鐵的200倍，它如此輕薄，以至于1盎司的石墨烯可以覆蓋28個足球場。中國科學家曾合成石墨烯氣凝膠，密度只有空氣的1/6；一立方英寸（約16.39立方厘米）的石墨烯氣凝膠放在一片草葉上，草葉不會變形。
　　
　　“石墨烯是世界上為數(shù)不多同時具備透明、導電和柔性三大屬性的材料。”曼徹斯特大學講師亞拉文博士（AravindVijayaraghavan說道，“這三種屬性很少能在同一個材料上出現(xiàn)。”
　　
　　石墨烯能做什么？
　　
　　那么我們可以用石墨烯來做什么？物理學家和研究人員表示，由于石墨烯可以讓電子產(chǎn)品的屏幕更清晰且具備柔性特質(zhì)，這些產(chǎn)品將比以往采用硅材料的設(shè)備更薄、更快、更便宜。另外，續(xù)航時間長的電池也可具備防水性能。
　　
　　2011年，美國西北大學的研究人員以石墨烯和硅為原料制造電池，該大學表示這種電池可以讓手機“電池用上一周，每次充電只需15分鐘”。
　　
　　2012年，美國化學學會表示，石墨烯技術(shù)進步將使得“手機薄如紙張，能夠折疊裝入口袋”。
　　
　　亞拉文博士正基于石墨烯研制一系列傳感器，包括氣體傳感器、生物傳感器和光傳感器，它們的體型比以往更小。