Революционные LED-сенсоры определяют порчу пищи и смертельные газы

Умное устройство с инфракрасным светодиодом (LED), настраиваемым на разные длины волн света, может позволить холодильнику определять, когда пища испорчена. Устройство может идентифицировать набор газов, потенциально включая смертельные, повышая безопасность пожарных, шахтеров, военных и сантехников.

Инфракрасные (ИК) спектрометры — общее лабораторное оборудование, которое может идентифицировать разные материалы, анализируя их инфракрасные сигнатуры, невидимые для человеческого глаза. Как AM-радио может быть настроено на разные частоты радиоволн, ИК-спектрометры могут быть настроены на разные длины волн, давая широкополосный анализ образца газа. Однако эти машины громоздкие и дорогие и обычно непрактичны для выноса из лаборатории в поле.

Новая технология связывает тонкий слой кристаллов черного фосфора с гибким пластикоподобным субстратом, позволяя гнуться способами, которые заставляют черный фосфор излучать свет разных длин волн — по сути создавая настраиваемый инфракрасный LED, позволяющий обнаруживать множество материалов. Технология может поместиться внутри смартфонов и стать частью повседневного использования.

Например, бактерии, найденные в мясе, выделяют различные газы при размножении. Наличие этих газов — хороший индикатор того, что мясо портится и больше не пригодно для потребления. Устройство, помещенное внутри холодильника, могло бы отправлять уведомление о том, что мясо портится. Направленное на сумочку, например, оно могло бы раскрыть, сделана ли сумка из настоящей кожи или более дешевой замены.

Текущие материалы, используемые для ИК-фотодетекторов и светодиодов, могут быть трудны в производстве, в значительной части из-за необходимости множества слоев идеально связанных кристаллов. Новая технология черного фосфора требует всего один слой, позволяя устройству быть гибким, давая ему уникальные свойства при гнутии.

Устройство может сделать работу пожарных, шахтеров и военных безопаснее, позволяя им идентифицировать потенциально смертельные газы с безопасных расстояний, так как ультратонкие, ультралегкие устройства могут быть помещены на маленькие дроны. Полет такого дрона над пожаром здания может сказать пожарным, какие опасности они сталкиваются и какое оборудование им понадобится.

Низкозатратная технология также может попасть в устройства для использования сантехниками и менеджерами зданий. ИК-фотодетекторы могут быть интегрированы в камеру, чтобы экраны мобильных телефонов могли отображать утечки газа или выбросы и определять, какой это газ.