Навукоўцы стварылі найхутчэйшы «лаўнік» цяпла

• 21.03.2026, 17:07

125 пікасекунд на рэакцыю.

Большасць камер у нашых смартфонах працуюць на паўправадніках. Яны някепска бачаць тое самае, што і чалавечае вока, але падыходзяць, калі гаворка заходзіць пра больш шырокі спектр, перадае NV.

Для гэтага звычайна выкарыстоўваюць цеплавыя (піраэлектрычныя) дэтэктары. Але тут была праблема: каб такі датчык адрэагаваў, яму трэба было «нагрэцца». А цяпло, як вядома, рухаецца павольна. Таму такія прылады заўсёды былі грувасткімі і непаваротлівымі.

«Камерцыйныя дэтэктары звычайна вельмі павольныя, бо ім трэба шмат святла або тоўсты пласт паглынальніка», — тлумачыць прафесар Майкен Мікельсэн. Але яе каманда знайшла спосаб абысці законы фізікі, аб’яднаўшы амаль ідэальныя паглынальнікі святла са звыштонкімі матэрыяламі. Вынік? Хуткасць узрасла ў тысячы разоў.

Сакрэт поспеху ў структуры, якую называюць метапаверхняй: срэбраныя нанакубікі размясцілі на празрыстым пласце ўсяго ў 10 нанаметрах над залатой плёнкай.

Калі святло падае на такі кубік, яно ўзбуджае электроны ў срэбры, і энергія апынаецца ў пастцы. Гэту з’яву называюць плазмонікай. Дзякуючы такой неверагоднай эфектыўнасці навукоўцам спатрэбіўся толькі крошачны пласт актыўнага матэрыялу, каб імгненна ператварыць гэтае «захопленае» святло ў электрычны сігнал.

Калі каманда ўпершыню ўбачыла вынікі, яны самі не паверылі ўласным вачам. Цеплавыя дэтэктары паводле вызначэння павінны былі быць павольнымі, а гэты працаваў на хуткасці крамянёвых сістэм. Гэта проста разбурала ўсе стэрэатыпы ў навуковай супольнасці.

Аспірант Юнсо Шын патраціў гады, каб давесці гэту ідэю да дасканаласці. Ён змяніў форму паверхні з прамавугольнай на круглую (гэта скараціла шлях сігналу) і ўдасканаліў схемы счытвання. Каб вымераць хуткасць прылады, яму нават давялося прыдумаць уласную эксперыментальную ўстаноўку з лазерамі, бо стандартнае абсталяванне проста не паспявала за датчыкам.

Дэтэктар працуе на частаце да 2,8 ГГц. Для параўнання: звычайныя цеплавыя датчыкі працуюць у мікрасекундным дыяпазоне. Новая распрацоўка хутчэйшая за іх у сотні, а то і ў тысячы разоў.