Для чего в смартфонах тепловизоры
Пандемия COVID-19 изменила нашу реальность и повседневную рутину. На входах в супермаркеты, магазины, аптеки и другие заведения проводят замеры температуры тела посетителей и часто это занимает много времени.
Интересно ТОП-7 украинских YouTube-каналов о технологиях: интересно и полезно
Именно эту проблему и призвано решить устройство, которое собрали ученые из Центра оптоэлектронных материалов и устройств в Корейском институте науки и техники. Исследователи адаптировали технологию болометра – теплового приемника инфракрасного излучения, изобретенного еще в конце XIX века. Такие датчики снабдили бы смартфоны новым, и таким нужным сегодня функционалом. Проблему могли бы решить камеры-тепловизоры, однако их стоимость слишком высока, чтобы подобные системы можно было устанавливать повсеместно.
Особенности датчика, созданного учеными
Микроболометр в новом исполнении довольно неприхотлив, он демонстрирует точные результаты даже при температурах в 100 °C и выше. А это значит, что подобный сенсор можно установить на телефон. Компоненты современных смартфонов обычно разрабатываются с учетом возможности работы при температурах до 85 °C.
Традиционные бесконтактные термометры работают, преобразуя инфракрасное излучение, которое испускают все объекты с температурой выше абсолютного нуля, в электрический ток. А уже его значение впоследствии пересчитывается, и на экране отображаются градусы Цельсия или Фаренгейта. Чем выше температура тела, тем интенсивнее инфракрасное излучение.
Что сделали корейские ученые
В основе современных тепловизоров лежат массивы микроболометров, которые измеряют температуру точнее простых бесконтактных термометров.
Заслугой корейских ученых является замена традиционного детектора на модуль из более термостабильного материала – пленки из диоксида ванадия. Данный материал демонстрирует те же изменения электрического тока, не давая отказов в диапазоне от комнатных температур примерно до 100 °C.
В качестве дополнительной меры в микроболометр новой конструкции установили инфракрасный поглотитель, что увеличило степень излучения, а точность выросла в три раза. В ходе испытаний сенсор осуществлял фиксацию с частотой 100 кадров в секунду при температурах до 100 °C, что от трех до четырех раз быстрее традиционных датчиков.
Полезно Можно ли пользоваться смартфоном во время грозы
На практике это означает, что при низкой цене микроболометр можно не только устанавливать в телефоны, но и вообще использовать везде где это нужно. Например, он поможет бортовым системам автомобилей выявлять источники опасности в темное время суток, в строительстве он позволит оперативно выявлять недостатки конструкций, а пожарные смогут лучше видеть в условиях задымления.