Samkvæmt samtökum eðlisfræðinga greindu nýlega frá því að finnskir vísindamenn hafi þróað svartan sílikonljósnema með ytri skammtanýtni upp á 130%, sem er í fyrsta skipti sem nýtni ljósvakatækja fer yfir fræðileg mörk 100%, sem er gert ráð fyrir að muni mjög bæta skilvirkni ljósgreiningartækja og þessi tæki eru mikið notuð í bíla, farsíma, snjallúr og lækningatæki.
Ljósnemi er skynjari sem getur mælt ljós eða aðra rafsegulorku, umbreytt ljóseindum í rafstraum og frásoguðu ljóseindin mynda rafeindaholapör. Ljósnemarinn inniheldur ljósdíóða og ljóstransistor o.s.frv. Skammtanýtni er notuð til að skilgreina hlutfall ljóseinda sem tæki eins og ljósnemi tekur á móti í rafeindaholapör, það er skammtanýtingin er jöfn fjölda ljósmyndaðra rafeinda deilt með fjölda atviksljóseinda.
Þegar atvik ljóseind framleiðir rafeind í ytri hringrás er ytri skammtanýtni tækisins 100% (áður talið vera fræðileg mörk). Í nýjustu rannsókninni hafði svarta kísilljósneminn allt að 130 prósent skilvirkni, sem þýðir að ein innfallsljóseind framleiðir um 1,3 rafeindir.
Samkvæmt fræðimönnum Aalto háskólans er leynivopnið á bak við þessa stóru byltingu fjölföldunarferlið hleðslubera sem á sér stað innan hinnar einstöku nanóbyggingar svarta kísilljósnemans, sem er kveikt af háorkuljóseindum. Áður höfðu vísindamenn ekki getað fylgst með fyrirbærinu í raunverulegum tækjum vegna þess að rafmagns- og sjóntap minnkaði fjölda rafeinda sem safnað var. „Nanóuppbyggð tæki okkar hafa enga endurröðun og ekkert endurkaststap, svo við getum safnað öllum margfölduðu hleðsluberunum,“ útskýrði rannsóknarleiðtoginn prófessor Hera Severn.
Þessi skilvirkni hefur verið staðfest af eðlistæknistofnun þýska landsmælingafélagsins (PTB), nákvæmasta og áreiðanlegasta mælingaþjónustu í Evrópu.
Rannsakendur benda á að þessi met skilvirkni þýðir að vísindamenn geta stórlega bætt frammistöðu ljósgreiningartækja.
"Skynjararnir okkar hafa vakið mikinn áhuga, sérstaklega á sviði líftækni og iðnaðarferlaeftirlits," sagði Dr. Mikko Juntuna, forstjóri ElfysInc, fyrirtækis í eigu Aalto háskólans. Fregnir herma að þeir séu farnir að framleiða slíka skynjara til notkunar í atvinnuskyni.
Pósttími: 11. júlí 2023