Ученые разработали технологию для недорогих тепловизионных датчиков, которую можно использовать в тепловизионных приложениях смартфонов и автономных транспортных средствах. Тепловизионные датчики, которые обнаруживают и фиксируют температуру человеческого тела, недавно начали использоваться в термостатах для проверки температуры бесконтактно.

В этих условиях индустрия смартфонов активно рассматривает возможность включить такие датчики портативно, чтобы получить дополнительную функцию измерения температуры в режиме реального времени.

Исследовательская группа, возглавляемая доктором Воном Чжун Чой из Центра оптико-электронных материалов и устройств в Корейском институте науки и техники (KIST), разработала тепловизионный датчик, который может работать при температурах до 100 °C без устройства охлаждения: планируется, что цена нового датчика будет в разы ниже аналогов, поэтому его можно будет массово использовать в смартфонах и автономных транспортных средствах.

Для интеграции с оборудованием смартфонов и автономных транспортных средств датчики должны стабильно работать при высоких температурах: 85 °C и 125 °C соответственно. Для того, чтобы обычные тепловизионные датчики соответствовали этому критерию, им нужно независимое охлаждающее устройство. Однако высококачественные охлаждающие устройства дорого стоят и не делают датчик пригодным для работы при температурах до 85 °C. Поэтому обычный метод не подходит.

В новой работе авторы создали устройство на основе пленки диоксида ванадия VO₂(B), она стабильна при 100 °C. Это устройство обнаруживает и преобразует инфракрасный свет, генерируемый теплом, в электрические сигналы; это устраняет необходимость в охлаждающих устройствах, на которые приходится более 10% стоимости тепловизионных датчиков.

Устройство смогло получить тот же уровень инфракрасных сигналов при температуре в 100 °C, какой и при комнатной температуре. Кроме того, тепловые сигнатуры были обнаружены с чувствительностью, в три раза большей. Устройство работает с откликом в 3 мс: это в 3–4 раза быстрее, чем обычно. Такие высокие скорости отклика позволяют устройству получать тепловизионные изображения со скоростью 100 кадров в секунду, что значительно превышает обычный уровень в 30–40 кадров в секунду.