Рефераты
Не хуже, чем у змей
У некоторых змей есть инфракрасный приёмник. Человека природа ничем подобным не обеспечила, так что приходится создавать приёмники инфракрасного излучения из подходящих материалов, в том числе из графена. Графен, поглощая излучение, нагревается и меняет сопротивление; а измерение сопротивления хорошо освоено. Преимущества графена — низкая теплоёмкость и высокая теплопроводность, что позволяет достичь быстродействия чуть ли не в терагерцовом диапазоне. Однако у монослойного графена есть недостаток: поглощается лишь около 2% падающего излучения. Возможное решение заключается в использовании пористых графеноподобных структур с большой эффективной поверхностью. Изготавливают их лазерным пиролизом полиимидных плёнок. То, что получается, принято называть лазерно-индуцированным графеном (ЛИГ). Он состоит из наноразмерных фрагментов графеноподобных частиц, хаотично ориентированных в трёхмерной матрице, с большим количеством дефектов и пор. Толщина плёнки обычно 20—300 мкм, поэтому падающее излучение хорошо поглощается.
Исследователи из Института физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН (Екатеринбург) и Удмуртского федерального исследовательского центра УрО РАН (Ижевск) синтезировали ЛИГ, облучая на воздухе полиимидную плёнку толщиной 125 мкм СО2-лазером. Длина волны лазера равнялась 10,6 мкм, диаметр пучка 190 мкм, скорость сканирования — 220 мм/с. Преимущества такого лазера — невысокая стоимость и простота эксплуатации. В результате были получены детекторы в виде меандра общей длиной 85 мм с шириной и толщиной линии 300 и 20 мкм соответственно. Освещаемая поверхность меандра составляла 5 × 8 мм, были проверены разные методы изготовления контактов. Авторы приводят данные по составу (углерод, кислород, следы азота), электросопротивлению и фотоотклику в зависимости от длины волны подающего излучения в диапазоне 0,5—21 мкм и частоты импульсов излучения.