Photodétecteur ultra fin et économe en énergie intégré au verre Gorilla

Les photodétecteurs, également appelés photocapteurs, contribuent au confort de la vie moderne. Ils convertissent l'énergie lumineuse en signaux électriques pour accomplir des tâches telles que l'ouverture de portes coulissantes automatiques et le réglage automatique de la luminosité de l'écran d'un téléphone portable dans différentes conditions d'éclairage. Les chercheurs font progresser l'utilisation des photodétecteurs en intégrant la technologie au verre Gorilla durable, le matériau utilisé pour les écrans de smartphone fabriqué par Corning Incorporated.

La fabrication et la mise à l'échelle des photodétecteurs sur verre doivent être réalisées à des températures relativement basses (le verre se dégrade à des températures élevées) et doivent garantir que le photodétecteur peut fonctionner sur du verre en utilisant un minimum d'énergie. Pour surmonter le premier défi, les chercheurs ont déterminé que le disulfure de molybdène, un composé chimique, était le meilleur matériau à utiliser comme revêtement sur le verre.

L'équipe a utilisé un réacteur chimique à 600 ° C - une température suffisamment basse pour ne pas dégrader le verre Gorilla - pour fusionner le composé et le verre. L'étape suivante consistait à transformer le verre et le revêtement en un photodétecteur en le modelant à l'aide d'un outil de lithographie par faisceau d'électrons conventionnel. L'équipe a testé le verre à l'aide d'un éclairage LED vert, qui imite une source d'éclairage plus naturelle, contrairement à l'éclairage laser couramment utilisé dans des recherches similaires en optoélectronique.

Le corps ultra-mince des photodétecteurs au bisulfure de molybdène permet un meilleur contrôle électrostatique et garantit qu'ils peuvent fonctionner avec une faible puissance - un besoin essentiel pour la technologie du verre intelligent du futur. Les photodétecteurs doivent fonctionner dans des endroits aux ressources limitées ou inaccessibles qui, par nature, n'ont pas accès à des sources d'électricité illimitées. Par conséquent, ils doivent s'appuyer sur le pré-stockage de leur propre énergie sous forme d'énergie éolienne ou solaire.

S'il est développé commercialement, le verre intelligent pourrait conduire à des avancées technologiques dans de nombreux secteurs de l'industrie, notamment la fabrication, les infrastructures civiles, l'énergie, la santé, les transports et l'ingénierie aérospatiale. La technologie pourrait être appliquée à l'imagerie biomédicale, à la surveillance de la sécurité, à la détection environnementale, à la communication optique, à la vision nocturne, à la détection de mouvement et aux systèmes d'évitement des collisions pour les véhicules autonomes et les robots. Le verre intelligent sur les pare-brise des voitures pourrait s'adapter aux feux de route venant en sens inverse lors de la conduite de nuit en modifiant automatiquement son opacité à l'aide de la technologie.