Sidong Lei z prototypem matrycy CCD z CIS; Zdjęcie: Jeff Fitlow/Rice University
Na Uniwersytecie Rice stworzono matrycę CCD, która ma grubość jedynie dziewięciu warstw atomowych. To kolejny brakujący element dla giętkiej elektroniki, ale są też inne potencjalne zastosowania.
Wygląda na to, że rok 2015 i następne będą należeć do giętkiej, przezroczystej elektroniki. Staje się ona rzeczywistością dzięki zastosowaniu materiałów dwuwymiarowych, takich jak grafen. Nazywa się je dwuwymiarowymi, ponieważ ich trzeci wymiar (grubość) jest tak mały, że można go pominąć. Dzięki temu, że są tak cienkie, można je łatwo wyginać i niemal nie absorbują światła, czyli są przezroczyste. Przy użyciu grafenu udaje się wyprodukować ekrany, głośniki i baterie nowej generacji. Ale tym razem nie będzie o grafenie, ale o innym dwuwymiarowym materiale, dzięki któremu udało się wykonać kolejny element ważny dla technologii mobilnych.
Ten element to matryca CCD, niezbędna do rejestracji obrazu w aparatach cyfrowych i smartfonach. Cienka, o grubość kilku warstw atomowych, matryca została stworzona przez Sidonga Leia, doktoranta na Uniwersytecie Rice w Teksasie. Materiał, który wykorzystał Lei to selenek indowo-miedziowy (CIS), czyli każda warstwa składała się z wymieszanych atomów selenu, indu i miedzi.
Sidong Lei ze matrycą CCD z CIS
Foto: Jeff Fitlow/Rice University
Różnica w stosunku do tradycyjnych matryc
Jaki jest efekt pracy amerykańskiego doktoranta? Matryca jest przezroczysta i giętka a do tego jest dziesięć razy bardziej czuła niż najlepsza z dotychczas wyprodukowanych. To duża zmiana w stosunku do matryc dostępnych obecnie na rynku.
„Tradycyjne matryce CCD są grube i sztywne, przez co nie ma sensu łączenia ich z elementami dwuwymiarowymi” – mówi Lei – „CCD oparte na CIS byłyby ultracienkie, przezroczyste i elastyczne, a to brakujący element dla rzeczy takich jak dwuwymiarowe urządzenia do przetwarzania obrazu.”
Inne zastosowania
Giętka elektronika to jednak nie jedyne zastosowanie takich matryc. Możliwość dopasowania tego elementu do dowolnego kształtu umożliwia łatwe korygowanie niektórych wad układów optycznych, a przede wszystkim krzywizny pola. Wada ta polega na tym, że obraz nie tworzy się na płaskiej powierzchni, ale na sferze. Jeśli mamy płaską matrycę, to jest to problem, ale jeżeli wygniemy ją tak, aby leżała na tej sferze, problem znika. Giętkie matryce to zatem dobra wiadomość dla producentów sprzętu fotograficznego i fotografów.
A ile pikseli?
Wiemy, że matryca z CIS jest bardzo cienka, elastyczna, przezroczysta i ma wysoką czułość. A co z liczbą pikseli? No cóż, na razie nie jest to liczba powalająca na kolana. Matryca stworzona w laboratorium Uniwersytetu Rice ma ich trzy. Nie, nie trzy megapiksele. Po prostu trzy piksele. Na razie to naprawdę prosty prototyp. Zdjęcia nim nie zarejestrujemy, ale jego właściwości pokazują, czego można się spodziewać, jeśli ta technologia wyjdzie z laboratorium i wkroczy do fabryk.
Nieco więcej na ten temat można przeczytać na stronie Uniwersytetu Rice.
