ساخت اولین صفحه لمسی "پلاسمونیک"

محققان دانشگاه نورث ایسترن اولین صفحه لمسی مادون قرمز بر اساس علم پلاسمونیک را طراحی کردند که قادر است در زمان مورد نیاز روشن و خاموش شود.

کد خبر: ۱۷۴۲۹۴

تاریخ: ۲۵ شهريور ۱۳۹۶ - ۱۶:۴۹

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ساینس، در فیزیک به نوسانات الکترون‌های آزاد یک محیط پلاسمایی، پلاسمون می‌گویند. اگر این الکترون‌ها درون حجم یک فلز قرار داشته باشند به آنها پلاسمون‌های حجمی گفته می‌شود.

در علم پلاسمونیک، نانو ذرات موسوم به پلاسمون در اثر نیروی القایی الکترومغناطیسی یا تابش امواج فروسرخ دارای بار مضاعف الکترون می‌شوند که از این خاصیت می‌توان به عنوان یک آشکارساز استفاده کرد.

ساخت صفحات لمسی با تکنولوژی پلاسمونیک به این معنا است که صفحه آشکارساز  لمسی، غیر از مواقع مورد نیاز همیشه در وضعیت سکون یا بدون نیاز به انرژی باقی می‌ماند و در نتیجه حسگر مورد نظر تنها در زمان تشخیص متغیرهای خارجی فعال است و در مجموع مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

محققان دانشگاه نورث‌ایسترن پس از آزمایش اولین حسگر پلاسمونیک مشاهده کردند که ذرات پلاسمون سازنده این صفحات با تابش نور فرابنفش نسبت به لمس حساس می‌شوند و قادر به ارسال فرمان هستند.

ذرات پلاسمونیک در این حسگر در اثر تابش نور مادون قرمز و جذب آن گرم می‌شوند و در صورت لمس سبب تحریک لایه‌های زیرین شده و در نهایت وجود جسم خارجی را تشخیص می‌دهند.

در واقع ذرات پلاسمون تحت تاثیر فوتون‌های نور به صورت شناور در سطح فلز حرکت می‌کنند و همین پدیده تشخیص جسم خارجی را ممکن می‌سازند.

صفحات آشکارساز لمس پلاسمونیک از سه لایه ساخته شده‌اند. دو صفحه با قطر 50 نانومتر از جنس طلا و 100 نانومتر از جنس پلاتین در بخش بالا و پایین قرار دارند که با یک لایه 100 نانومتری از جنس مواد عایق در بخش میانی از هم جدا شده‌اند.

مهمترین کاربرد حسگرهای پلاسمونیک تشخیص اجسام تولیدکننده امواج مادون قرمز مثل بدن انسان و خودرو در تاریکی مطلق است. همچنین از  این فناوری می‌توان در تشخیص آتش‌سوزی از فاصله دور و در مراحل اولیه استفاده کرد.