[ 導讀 ] 新浪科技4月9日消息稱，有研究人員公布一項智能隱形眼鏡計劃，它能讓使用者擁有紅外“夜視”能力。具有夜視功能的隱形眼鏡，這個想法是不是很奇特，它究竟是怎么實現的呢？

　　新浪科技4月9日消息稱，有研究人員公布一項智能隱形眼鏡計劃，它能讓使用者擁有紅外“夜視”能力。具有夜視功能的隱形眼鏡，這個想法是不是很奇特，它究竟是怎么實現的呢？

智能隱形眼鏡能為使用者提供“夜視”能力

透過夜視鏡在阿富汗南部地區的赫爾曼德省看到的海軍陸戰隊

用于糖尿病的血糖監測透鏡

當前使用的夜視系統體積龐大

　　讓你夜視超能力的隱形眼鏡即將誕生
　　
　　科研組稱，他們通過把石墨烯夾入到兩片鏡片中間，產生一種能夠捕捉從可見光到紅外線的任何光的傳感器。他們已經制成一個比手指甲還小的原型，專家表示，有一天它將會被嵌入鏡頭，為士兵和其他有需要的人提供夜視能力。
　　
　　美國密歇根大學的仲朝暉(ZhaohuiZhong)表示，他們通過分層方法，制出了超薄傳感器。這位電子學和計算機工程學副教授說：“我們能讓整個設計達到超薄效果。我們可以把它覆蓋在隱形眼鏡上，或者是與手機結合在一起。”
　　
　　仲朝暉打造的這個原型裝置已經“比粉色手指甲更小一些”，而且它很容易按比例縮小。他說：“如果我們將它與隱形眼鏡或者其他可穿戴電子產品結合在一起，就能擴大你的視野。它為你與周圍環境進行互動提供了另一種方式。”該裝置利用了石墨烯的“超級感應器”特性。這種材料在接觸到光子(光能)時，會受到很強的影響。這會促使它轉變成所謂的“熱載子”，科學家可對這種影響進行測量、處理，并轉變成圖像。該科研組已經發現一種新方法，它能把石墨烯夾在兩片鏡片中間，讓它變得像商業數碼相機采用的CMOS硅圖像傳感器一樣靈敏。
　　
　　科研組在《自然》雜志中寫道：“對超寬帶光電探測器而言，石墨烯是一種很有前途的候選材料，因為它的吸收光譜涵蓋整個紅外線到遠紅外線的這一系列光譜。我們在這里匯報了一種基于石墨烯雙層異質結構的超寬帶光電探測器設計。這種探測器是一種光電晶體管，它由一對堆疊在一起的石墨烯單分子膜組成，兩層膜用隧道結隔開。在光學照明下，在上層產生的光激發的熱載流子就會沿隧道穿過下層，導致電荷聚集在門電路上，并在溝道電導上產生很強的光選擇效應。該裝置示范了從可見光到中紅外范圍的常溫光電控測。”
　　
　　石墨烯基的光電探測器克服了以前的二極管石墨烯光電探測器的設計局限性。研究人員只處理了一個原子層的碳，所以石墨烯只能吸收2.3%的從可見到近紅外光譜區的光。底層石墨烯晶體管作為局部放大器可將光響應放大成百上千次，超越了以前的石墨烯裝置的性能。
　　
　　石墨烯光探測器的工作原理
　　
　　研究團隊利用石墨烯創造了簡單的光探測器，這種神奇的材料有檢測整個紅外光譜的能力。雖然過去就有研究人員試圖將石墨烯用于紅外成像應用程序，但是，在密歇根大學研究團隊取得突破性進展之前，這個試想都未能成功。
　　
　　石墨烯探測器的最大的挑戰是靈敏度差。我們知道，單原子厚度的石墨烯無法吸收足夠的光來產生電信號，于是作為一個傳感器來說，這個材料是無用的。突破這個限制，實現在沒有光照射到其表面時直接測量石墨烯的電子釋放量，而是通過觀察石墨烯上的電荷在被附近的電流影響后，放大信號。
　　
　　研究人員在設備的兩層石墨烯之間放置了一個絕緣層，有電流流過板底部。當紅外線對上層產生影響時，電子由石墨烯上釋放，產生孔充當了正電荷之間的電子。通過這些手段，研究人員能夠推斷出作用在上層的光亮度，因此創建了一個檢測紅外線的可行方案，主要是這個探測器就比兩層石墨烯厚一點。
　　
　　這種光檢測技術未來可以拓展至很多方面，從軍事應用——取代世界各地特種部隊中的笨重紅外裝置——到醫療創新——協助醫生檢測病人的血流量。當然，也有可能用于商業用途，被更實際的應用。
　　
　　其實，利用石墨烯光探測器的設備目前已有了很多種，在熱成像手機上的應用已很不錯，GoogleGlass也用到了這項技術，而紅外熱檢測技術應用到隱形眼鏡上是研究組的最近計劃。
　　
　　拓展
　　
　　其實石墨烯本身就是一種很神奇的材料，他被稱為是“材料的未來和電子行業的救命稻草”，是一種“奇跡材料”。我們來看看它到底有多神奇。
　　
　　什么是石墨烯？
　　
　　石墨烯是目前已知的硬度最高、最薄的材料。它由碳原子以特殊結構排列而成，比其他任何材料都具備更好的導熱、導電特性。更令人稱奇的是，它不僅是世界上最硬的材料，而且柔韌性也最強。
　　
　　厚度只有一層碳原子的石墨烯被稱為“奇跡材料”。
　　
　　石墨烯可以變革電子行業，催生靈活多變的設備、超動力的量子計算機、電子服裝及可與身體細胞交流的計算機。
　　
　　雖然石墨烯早在10年前就被發現，然而它在2010年才真正獲得關注。兩名曼徹斯特大學的物理學家因石墨烯實驗而獲得諾貝爾獎。最近，研究人員集中精力研究如何商業化生產石墨烯。
　　
　　2012年，美國化學學會稱石墨烯的強度是鋼鐵的200倍，它如此輕薄，以至于1盎司的石墨烯可以覆蓋28個足球場。中國科學家曾合成石墨烯氣凝膠，密度只有空氣的1/6；一立方英寸（約16.39立方厘米）的石墨烯氣凝膠放在一片草葉上，草葉不會變形。
　　
　　“石墨烯是世界上為數不多同時具備透明、導電和柔性三大屬性的材料。”曼徹斯特大學講師亞拉文博士（AravindVijayaraghavan說道，“這三種屬性很少能在同一個材料上出現。”
　　
　　石墨烯能做什么？
　　
　　那么我們可以用石墨烯來做什么？物理學家和研究人員表示，由于石墨烯可以讓電子產品的屏幕更清晰且具備柔性特質，這些產品將比以往采用硅材料的設備更薄、更快、更便宜。另外，續航時間長的電池也可具備防水性能。
　　
　　2011年，美國西北大學的研究人員以石墨烯和硅為原料制造電池，該大學表示這種電池可以讓手機“電池用上一周，每次充電只需15分鐘”。
　　
　　2012年，美國化學學會表示，石墨烯技術進步將使得“手機薄如紙張，能夠折疊裝入口袋”。
　　
 　　亞拉文博士正基于石墨烯研制一系列傳感器，包括氣體傳感器、生物傳感器和光傳感器，它們的體型比以往更小。

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