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美国多家机构研发BTS 该材料或能提升红外线传感器性能

导读: BTS材料可被用于传感器设备,助其过滤某些光偏振,提升图像的对比度。该材料或将有助于过滤不同方向的光,从而感知远处的目标物。

据外媒报道,自动驾驶车辆的一大技术挑战在于:如何确保车辆能够探查并感知到目标物,特别是在浓雾天气下。相较于当前基于可见光的摄像头,红外线摄像头可提供更好的视野,即使遇到会折射可见光的浓雾、烟尘或细微颗粒,其探查及感知能力依然十分出色。

南加州大学维特比工学院(USC Viterbi School of Engineering)、威斯康星大学(University of Wisconsin)的科研人员与美国空军研究实验室(Air Force Research Laboratories)、美国密苏里大学(University of Missouri)、J.A.Woollam公司的研究人员联手开发新材料,或将被应用到自动驾驶车辆红外线探查设备、应急服务及制造业等领域内。

南加州大学维特比工学院材料科学专业的助理教授Jayakanth Ravichandran正在研发一系列新材料——硫系钙钛矿(chalcogenide perovskites)。在这类材料中,发现了一款硫化钡钛(Barium titanium sulfide,BTS),该材料可制备成大晶体形态(large crystal)。

该材料可与光发生交互反应,光的(折射)方向取决于名为双折射(birefringence)的光属性。简而言之,双折射效应是具有取决于光的偏振和传播方向的折射率的材料的光学性质。双折射通常被量化为材料表现的折射率之间的最大差异。双折射是造成双重折射现象的原因,当光线入射到双折射材料上时,光线被偏振分成两条略微不同的路径。

BTS能够阻挡光或减缓其速度,这取决于其在何种材料内传输。研究人员发现,在已知的结晶类材料中,BTS的双折射率最高。

BTS材料可被用于传感器设备,助其过滤某些光偏振,提升图像的对比度。该材料或将有助于过滤不同方向的光,从而感知远处的目标物。值得一提的是,该特性或能大幅提升自动驾驶车载红线外传感器的性能,在可见度极差的条件下,依然能为车载系统提供车辆的周边环境视图。

研究人员认为,这类红外感知材料可提升人类的感知性。除自动驾驶车辆外,该材料或能实现热量感知或温度探测。此外,对用户及环境而言,该类材料较为安全。相较于当前红外设备所用的材料(含汞和镉),BTS易于处理。

研究人员希望在该领域开展大量的试验,在不远的将来实现该技术的应用。

作者:李文龙

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