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红外辐射在被等离子体吸收端吸收后转化为热能

红外辐射在被等离子体吸收端吸收后转化为热能

【摘要】:
红外辐射在被等离子体吸收端吸收后转化为热能,该热能传导至热敏双材料内臂,使之温度升高发生形变向下弯曲,从而带动上述铂金属触点向下移动。当被吸收的红外能量超过设计阈值后,铂金属触点最终将和接触板连接,实现红外探测器两个输入/输出端的电气连接。研究人员通过实验证实,通过改变等离子体纳米结构的横向尺寸,可以改变吸收端的吸收波长,使其仅能将特定波长的红外辐射转化为热,从而实现有选择性的光致触发。实验结果还

红外辐射在被等离子体吸收端吸收后转化为热能,该热能传导至热敏双材料内臂,使之温度升高发生形变向下弯曲,从而带动上述铂金属触点向下移动。当被吸收的红外能量超过设计阈值后,铂金属触点最终将和接触板连接,实现红外探测器两个输入/输出端的电气连接。

研究人员通过实验证实,通过改变等离子体纳米结构的横向尺寸,可以改变吸收端的吸收波长,使其仅能将特定波长的红外辐射转化为热,从而实现有选择性的光致触发。实验结果还表明,低至500 nW的红外能量即可驱动该机械开关闭合,并且多达上千次开关周期后器件依然可以正常工作。

此外,研究人员还设想可以将多个具有特定红外吸收峰的机械光开关组合成一个逻辑电路,实现对红外光源光谱信息的识别,从而准确区分不同的红外热源,例如人体、火焰以及各种燃油发动机的尾气等。

 

该技术促成了一种智能传感器的诞生,它们仅当需要监测的信号出现时才被“唤醒”进入工作状态,在完成数据采集和必要的对外通讯后又可恢复到近零功耗的休眠状态,节省了传统传感器在待机过程中的电量消耗。这一科研项目的主要完成人,博士后研究员Zhenyun Qian告诉麦姆斯咨询:“这种基于事件被动触发的新型传感器,可有效延长现有传感器网络的寿命至数十年。”他还补充到:“该技术有望极大地促进物联网的发展,可广泛引用于穿戴设备、无人机、安防、航天探测器等领域,特别是针对那些需要长期实时监测的、事件本身时效性强但又非频繁发生的应用场景。”