Группе ученых из США удалось создать гибкий «визуализатор» на основе активных матричных панелей из углеродных нанотрубок. Устройства могут визуализировать информацию как в видимом, так и в рентгеновском диапазоне. В перспективе они могут использоваться для создания сетей гибких датчиков большой площади, а также для ряда других приложений, где необходима визуализация, в частности, для формирования интерактивных поверхностей и дисплеев, разворачиваемых на объектах различной формы.

Аналогичные устройства, работающие в рентгеновской части спектра, могут найти применение в портативных медицинских приборах.

Тонкопленочные транзисторы на основе углеродных нанотрубок идеально подходят для изготовления маломощных активных матриц на самых разнообразных подложках, в том числе, на гибких пластмассах. Действительно, исследователям уже удавалось совместить подобные матрицы с датчиками давления, чтобы сделать электронный аналог кожи человека, а также с органическими светоизлучающими диодами, что позволяло сформировать гибкие дисплеи.

Теперь же группа исследователей из University of California и Lawrence Berkeley National Laboratory (США) предложила использовать подобные структуры в другой сфере: для создания больших по площади гибких матриц для получения изображений.

Свое экспериментальное устройство исследователи создали, интегрировав органические фотодетекторы на основе тонкопленочных транзисторов (thin film transistors, TFT) на поверхность массива нанотрубок размером 18 на 18 пикселей. Фактический размер получившегося массива – 2 на 1,5 см.

Для работы в оптической области ученые выбрали именно органические фотодетекторы, которые реагируют на видимый свет. Поскольку тонкопленочные транзисторы, используемые на эксперименте, отличаются высокой подвижностью зарядов и высоким отношением токов во включенном и в выключенном состояниях, получившееся устройство имеет существенные преимущества по сравнению с аналогичной конструкцией на основе кремния (характеристики полупроводникового аналога оказались бы почти на 2 порядка хуже).

При добавлении к этой системе сцинтилляционной пленки действие устройства расширяется и на рентгеновский спектральный диапазон.

Упомянутая пленка позволяет конвертировать падающее рентгеновское излучение в видимые фотоны, которые затем могут обнаруживаться при помощи органических фотодетекторов.

Столь большие по площади инструменты для визуализации могут использоваться в качестве новой платформы для разработки интерактивных поверхностей. Что же касается рентгеновских датчиков, то они потенциально могут пригодиться в составе портативных рентгеновских аппаратов в рамках инструментария для визуализации организма пациента.

На данный момент научная группа пытается интегрировать в свое устройство массив микролинз, который обеспечит фокусировку собираемого света, а значит, повышение резкости получаемого изображения.

Детали работы можно найти в статье в журнале Nano Letters.