В России создали "пленку" для измерения концентрации кислорода в крови

Специалисты Самарского университета в составе международного исследовательского коллектива разработали новый гибкий материал, способный реагировать на инфракрасное излучение.

Этот материал обещает найти широкое применение не только в медицинском и научном оборудовании, но и на космических аппаратах. Открытие было опубликовано в журнале "Компьютерная оптика".

Интересно, что фотодетекторы, созданные для превращения светового сигнала в электрический, стали неотъемлемой частью многих устройств. Сегодня фотодетекторы инфракрасного диапазона играют ключевую роль в системах противопожарной безопасности, камерах и смартфонах, как сообщили в Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королева.

Это открытие открывает новые перспективы для развития технологий, связанных с обработкой инфракрасного излучения. Появление гибкого материала, способного реагировать на инфракрасное излучение, может привести к созданию более эффективных и универсальных устройств, которые будут использоваться в различных областях науки и техники.

Фотодетекторы, способные работать в различных условиях, становятся все более востребованными в современном мире. Преобразование света в ток, как утверждают эксперты, происходит за счет внутреннего фотоэффекта, который позволяет увеличить концентрацию электронов при попадании света на чувствительные элементы. Однако, промышленные фотодетекторы на жестких и хрупких подложках сталкиваются с проблемой сложности придания нужной формы из-за их свойств.

Именно в этой связи становится актуальным использование гибких фотодетекторов, которые можно удобно располагать на поверхностях с различной геометрией. Однако, большинство существующих материалов для изготовления гибких фотодетекторов имеют ограниченный диапазон длин волн, что ограничивает их практическое применение, как сообщают специалисты. Необходимость в разработке новых материалов и технологий для создания гибких фотодетекторов становится все более насущной в свете современных технологических вызовов.

Эксперты Самарского университета, Курчатовского института и ученые из Индии совместно разработали высокочувствительный гибкий фотодетектор на основе дисульфида титана (TiS2) с добавлением нитрата серебра (AgNO3). Этот инновационный прибор обладает потенциалом для применения в различных областях, включая медицинскую диагностику.

Фотодетектор, созданный этим коллективом исследователей, представляет собой перспективное решение для измерения концентраций кислорода в крови. Это открывает новые возможности для оценки работы дыхательной, сердечно-сосудистой и кроветворной систем человека. Точные данные, получаемые благодаря этому устройству, могут быть важны как для профилактики, так и для эффективной терапии заболеваний дыхательных путей.

Помимо медицинского применения, фотодетектор на основе TiS2 с AgNO3 может найти применение в других областях, таких как научные исследования, промышленность и технологии связи. Его высокая чувствительность и гибкость делают его универсальным инструментом для множества задач, требующих точного измерения и анализа.

Эксперты утверждают, что разработка гибких фотодетекторов найдет применение не только на Земле, но и в космосе. Большие непрерывные области таких детекторов на космическом корабле могут быть использованы для определения состава газов в атмосфере, что критически важно для обеспечения безопасности и комфорта экипажа. Это открывает новые перспективы для использования технологии в космических миссиях.

"Оборудование с ИК-детекторами способно не только измерять состав газа, но и отслеживать его воздействие на интенсивность инфракрасного излучения", – подчеркнула аспирантка Самарского университета, Анастасия Рымжина. Это означает, что фотодетекторы могут быть ключевым элементом в системах контроля и обеспечения безопасности в космических условиях.

Технология производства фотодетекторов с возможностью их установки на изогнутые поверхности открывает новые горизонты для интеграции данной технологии в различные космические аппараты. Это позволит улучшить мониторинг атмосферы на борту космических кораблей и обеспечить более точные данные для анализа и принятия решений.

Новые технологии в области фотодетекторов продолжают привлекать внимание специалистов. Она добавила, что сейчас специалисты не только подробнее изучают свойства созданного материала, но и разрабатывают новые фотодетекторы. Эти исследования стали возможны благодаря гранту Российского научного фонда и контракту с министерством науки и высшего образования РФ.

Интерес к разработке новых фотодетекторов возрос в связи с потребностью в более эффективных и точных устройствах для различных областей применения. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда и контрактом с министерством науки и высшего образования РФ в рамках НИР лаборатории "Фотоника для умного дома и умного города".

Часть работы проводилась в рамках программы "Приоритет-2030" российского национального проекта "Наука и университеты", участником которой является Самарский университет. Новые технологии в области фотодетекторов могут привести к революции в сфере оптической электроники и улучшить качество жизни людей.

Источник и фото - ria.ru