Компактные датчики света определяют направление входящего света

Гекконы и многие другие животные имеют головы слишком маленькие для триангуляции местоположения шумов так, как люди: с широко расставленными ушами. Вместо этого у них есть крошечный туннель через их головы, который измеряет то, как входящие звуковые волны отскакивают, чтобы понять, откуда они пришли.

Подобная система для детектирования угла входящего света была разработана, которая могла бы позволить крошечным камерам детектировать, откуда идет свет, но без объема большой линзы, что является типичным способом определения направления света. Эти крошечные детекторы могли бы записывать характеристики света, такие как цвет, поляризация и угол света. Более детальное детектирование света могло бы поддержать продвижения в бесобъективных камерах, дополненной реальности и роботизированном зрении, что важно для автономных автомобилей.

Если звук не идет прямо над головой геккона, одна барабанная перепонка по сути крадет часть энергии звуковой волны, которая иначе прошла бы туннелем к другой. Этот вывод помогает геккону понять, откуда идет звук. Эта структура была имитирована в фотодетекторе путем наличия двух кремниевых нанопроводников — каждый около 100 нанометров в диаметре — выстроенных рядом друг с другом как барабанные перепонки геккона. Они позиционированы настолько близко, что когда световая волна приходит под углом, проводник, ближайший к источнику света, интерферирует с волнами, ударяя в соседа и по сути отбрасывая тень. Первый проводник, детектирующий свет, тогда посылает самый сильный ток. Сравнивая ток в обоих проводниках, исследователи могут отображать угол входящих световых волн.