Fotodetector ultrafino e energeticamente eficiente integrado com Gorilla Glass

Os fotodetectores — também conhecidos como fotossensores — contribuem para a conveniência da vida moderna. Eles convertem a energia da luz em sinais elétricos para completar tarefas como abrir portas automáticas de correr e ajustar automaticamente o brilho da tela de um celular em diferentes condições de iluminação. Os pesquisadores estão avançando no uso de fotodetectores integrando a tecnologia com o durável vidro Gorilla, o material usado para telas de smartphones fabricado pela Corning Incorporated.

A fabricação e o dimensionamento de fotodetectores em vidro devem ser feitos usando temperaturas relativamente baixas (o vidro se degrada em altas temperaturas) e devem garantir que o fotodetector possa operar em vidro com o mínimo de energia. Para superar o primeiro desafio, os pesquisadores determinaram que o composto químico dissulfeto de molibdênio era o melhor material para usar como revestimento no vidro.

A equipe usou um reator químico a 600 ° C – uma temperatura baixa o suficiente para não degradar o vidro Gorilla – para fundir o composto e o vidro. O próximo passo foi transformar o vidro e o revestimento em um fotodetector padronizando-o usando uma ferramenta convencional de litografia por feixe de elétrons. A equipe testou o vidro usando iluminação LED verde, que imita uma fonte de iluminação mais natural, ao contrário da iluminação a laser que é comumente usada em pesquisas optoeletrônicas semelhantes.

O corpo ultrafino dos fotodetectores de dissulfeto de molibdênio permite um melhor controle eletrostático e garante que ele possa operar com baixa potência - uma necessidade crítica para a tecnologia de vidro inteligente do futuro. Os fotodetectores precisam trabalhar em locais com recursos limitados ou inacessíveis que, por natureza, não têm acesso a fontes de eletricidade irrestrita. Portanto, eles precisam contar com o pré-armazenamento de sua própria energia na forma de energia eólica ou solar.

Se desenvolvido comercialmente, o vidro inteligente pode levar a avanços tecnológicos em diversos setores da indústria, incluindo manufatura, infraestrutura civil, energia, saúde, transporte e engenharia aeroespacial. A tecnologia pode ser aplicada em imagens biomédicas, vigilância de segurança, sensoriamento ambiental, comunicação óptica, visão noturna, detecção de movimento e sistemas de prevenção de colisões para veículos autônomos e robôs. O vidro inteligente nos para-brisas dos carros pode se adaptar aos faróis altos que se aproximam ao dirigir à noite, alterando automaticamente sua opacidade usando a tecnologia.