研究為節能的光電探測器的出現奠定了基礎

盡管我們可能并不總是意識到這一點，但是光電探測器為現代生活的便利做出了巨大貢獻。光電探測器也稱為光電傳感器，將光能轉換為電信號以完成諸如打開自動滑門以及在不同照明條件下自動調節手機屏幕亮度之類的任務。

賓夕法尼亞州立大學的一個研究小組在ACS Nano上發表了一篇新論文，試圖通過將該技術與耐用的大猩猩玻璃(康寧公司生產的用于智能手機屏幕的材料)相集成，進一步提高光電探測器的使用率。

光電探測器與大猩猩玻璃的集成可以導致“智能玻璃”或具有自動感應特性的玻璃的商業化發展。研究人員稱，智能玻璃具有從成像到高級機器人的眾多應用。

工程科學與力學(ESM)助理教授，首席研究員Saptarshi Das說：“嘗試在玻璃上制造和縮放光電探測器時，有兩個問題需要解決。” “這必須在相對較低的溫度下完成，因為玻璃會在高溫下降解，并且必須確保光電探測器能夠以最小的能量在玻璃上工作。”

為了克服第一個挑戰，Das與ESM博士生Joseph R. Nasr一起確定了化合物二硫化鉬是用作玻璃涂層的最佳材料。

然后，材料科學與工程(MatSE)教授約書亞·魯濱遜(Joshua Robinson)和MatSE博士生尼古拉斯·西蒙森(Nicholas Simonson)使用了600攝氏度的化學反應器(該溫度足夠低，不會降解大猩猩玻璃)，可以將化合物和玻璃融合在一起。下一步是使用常規的電子束光刻工具對玻璃和涂層進行構圖，從而將其變成光電探測器。

納斯爾說：“然后，我們使用綠色LED照明測試了玻璃，綠色LED照明模仿了類似光電技術中通常使用的激光照明，而不像激光照明那樣更自然。”

二硫化鉬光電探測器的超薄機身可實現更好的靜電控制，并確保它可以低功耗運行，這是未來智能玻璃技術的關鍵需求。

達斯說：“光電探測器需要在資源受限或無法到達的地方工作，這些地方自然無法獲得不受限制的電力。” 因此，他們需要依靠以風能或太陽能的形式預先存儲自己的能源。”

據研究人員稱，如果將其商業化開發，智能玻璃將帶動包括制造業，民用基礎設施，能源，醫療保健，運輸和航空航天工程在內的廣泛行業的技術進步。該技術可應用于自動駕駛汽車和機器人的生物醫學成像，安全監控，環境傳感，光通信，夜視，運動檢測和避免碰撞系統。

羅賓遜說：“汽車擋風玻璃上的智能玻璃可以在夜間駕駛時通過使用該技術自動改變其不透明度來適應即將到來的遠光燈。” “新的波音757飛機可以利用窗戶上的玻璃讓飛行員和乘客自動使陽光變暗。”