隔着塑料都能“看”清楚的传感器

coffee198375

一部普通的手机，或许马上就能有夜视和透视的功能了。


我可不是在吹牛，这在不久的将来，还真有可能实现。


前段时间，湖北光谷实验室用新技术，搞出了个能接收短波红外光的成像芯片，装在相机或者其他设备上，别说是晚上了，就算有几米深的大雾，甚至隔层塑料或玻璃啥的，它都能帮咱看清楚。


关键，它们还把价格给打到了千把来块钱。放以前，类似功能的相机，都只能用在高校或者企业研发上，一台少说得有二十五万，普通人就算把后槽牙咬碎，都不敢点那个下单键。。。


其实现在在淘宝上，也能搜出来不少千元内的夜视仪，我想说，这和咱要介绍的东西，完全不是一回事儿。


先给大家科普下，成像芯片最基本的原理，就是把接收到的不同波段的光转换成电子信号。


那些便宜的夜视仪，几乎全是热成像，它们收集的是物体自身温度放出的热辐射，再根据辐射强度给图片上色，出来的其实就是个温差图。





而短波红外光成像芯片出来的夜视图，就跟正常的照片差不多，只不过是黑白的。




乍一看，可能还有不少朋友觉得，热成像拍出来的，在观感上甚至还更好一点。


但咱可别忘了，新芯片除了夜视之外，在这平平无奇的黑白照片里，还藏着它的“ 透视 ”能力。


这是因为新芯片的成像原理，和人眼一样，靠实打实的反射。而反射过来的光线里，除了可见光外，还有部分不可见的短波红外光。


它白天晚上都有，甚至夜里不开灯的时候，那灰黑色的夜天光，也算是短波红外光的一种。


又因为，不同成分吸收和反射的短波红外波段都不一样。。。所以这玩意儿，其实能帮咱去区分物体的成分。


像是肉眼很难区分的糖和盐，在短波红外光下，一目了然。还有大米有没有受潮，都能用它看出来。





不过我也提到了，短波红外相机出现也不是一天两天了。


但因为高技术门槛、高成本的缘故，一直普及不了。


背后的罪魁祸首，便是短波红外相机的核心材料——铟镓砷。它对短波红外光很敏感，并且有很好的光电性能，可以说是优点无数。


但缺点也很明显，那就是：太贵了。


目前一个普通的铟镓砷传感器，市面上的标价都已经数千欧，而这和它复杂的生产工艺，脱不了干系。


要造它，首先得在硅片上长一层铟镓砷薄膜，整个过程不仅要保持高真空，温度也得控制好，不能有啥波动。


后续还有光刻、金属化、测试、封装等环节。要搞好这些，不仅得花大价钱买机器，像是分子外延设备、光刻机等等，都不是便宜货，还得有熟练的人懂怎么操作这些仪器。


反正人力、物力、财力成本要求都不低。


但技术、成本这两块石头总不能放着不管，于是这些年光谷实验室是变着法儿的压价，到现在，研究团队已经从材料到工艺，来了波大换血，用上了硫化铅胶体量子点芯片。


他们用低成本的低温溶液法，合成出了纳米级别的颗粒：硫化铅胶体量子点。而且因为尺寸够小，纳米级别的硫化铅颗粒光学、电子特性都变得更强了。



原来它只能探测到 1~3 微米的短波红外光，现在更短波长的光都不在话下。像是这次团队搞出来的芯片，能探测的波段就在 0.4~1.7 微米之间。


再对比之前市面上就有的铟镓砷短波红外相机（ 0.9~1.7 微米 ），能 “ 看 ” 到的波段也多了不少。


反正从头到尾这么一波下来，短波红外成像芯片的性能不但上去了，成本也直接降到原来的百分之一。


至少这次等新的短波红外相机出来之后，咱们咬咬牙，还是有机会拿下一台的。


目前，市场也已经有一些企业在用这个新的 “ 夜视 ” 芯片，比如华为，和光谷实验室都合作了好几年，已经在车载相机上试过这个芯片，大雾天视野都贼清晰。


当然应用场景也不止车载夜视，类似食品检测、半导体检测、安防应用都能用得上，像是用在分拣水果的流水线上，把有碰伤的水果给捡出来。


还有比较高端的半导体缺陷检测，在短波红外相机下，硅片里面有什么都能看得一清二楚。







至于咱们啥时候能在日常生活里用到，现在还没啥准信儿，估计还得再等等。但希望总归是有的，至少实验室那边已经申请了十几项专利，手机模组、车载相机啥的，全是咱能用的。


咱们这边，别的就不说了，就等着这个手机模组，毕竟这能夜视、透视的手机之前咱真没见过。