Светодиоды могут обнаруживать испорченные продукты и смертельные газы

Интеллектуальное устройство с инфракрасным светоизлучающим диодом (LED), который настраивается на разные длины волн света, может позволить холодильнику определить, когда еда испорчена. Устройство может определять набор газов, в том числе потенциально смертельных, повышая безопасность пожарных, горняков, военных и сантехников.

Инфракрасные (ИК) спектрометры — это обычное лабораторное оборудование, которое может идентифицировать различные материалы, анализируя их инфракрасные сигнатуры, невидимые для человеческого глаза. Точно так же, как AM-радио может быть настроено на разные частоты радиоволн, ИК-спектрометры могут быть настроены на разные длины волн, обеспечивая анализ пробы газа в широком спектре. Однако эти машины громоздкие и дорогие, и их обычно нецелесообразно выносить из лаборатории в поле.

Новая технология связывает тонкий слой кристаллов черного фосфора с гибкой пластиковой подложкой, позволяя изгибать его таким образом, чтобы черный фосфор излучал свет с разными длинами волн — по сути, создавая настраиваемый инфракрасный светодиод, который позволяет обнаруживать из нескольких материалов. Эта технология может быть встроена в смартфоны и станет частью повседневного использования.

Например, бактерии, содержащиеся в мясе, при размножении выделяют различные газы. Наличие этих газов является хорошим признаком того, что мясо портится и больше не пригодно для употребления в пищу. Устройство, помещенное в холодильник, могло отправить уведомление о том, что мясо портится. Например, если указать на сумочку, можно определить, сделана ли сумка из натуральной кожи или из более дешевого заменителя.

Современные материалы, используемые для ИК-фотодетекторов и светоизлучающих устройств, могут быть сложны в производстве, в значительной степени из-за необходимости в нескольких слоях идеально связанных кристаллов. Для новой технологии черного фосфора требуется всего один слой, что позволяет устройству быть гибким и придавать ему уникальные свойства при сгибании.

Устройство может сделать работу пожарных, горняков и военных более безопасной, позволяя им идентифицировать потенциально смертельные газы с безопасного расстояния, поскольку сверхтонкие и сверхлегкие устройства можно размещать на небольших беспилотниках. Полет такого дрона над горящим зданием может сообщить пожарным, с какими опасностями им предстоит столкнуться, и узнать, какое оборудование им понадобится.

Недорогая технология также может быть использована в устройствах для сантехников и управляющих зданиями. ИК-фотодетекторы можно интегрировать в камеру, чтобы на экранах мобильных телефонов отображались утечки или выбросы газа, а также определялось, что это за газ.