ΕΛΛΗΝ ερευνητής, δημιούργησε την πρώτη ψηφιακή κάμερα με αισθητήρα 'CMOS', που ΒΛΕΠΕΙ και το ...«α ό ρ α τ ο» !!!

ΕΞΩ ..."ΠΑΜΕ ΚΑΛΑ", ΕΛΕΓΑΝ ΠΡΟ ΠΟΛΛΩΝ ΕΤΩΝ. ΝΑΙ, ΟΙ ΔΙΚΟΙ ΜΑΣ ΠΡΩΤΕΥΟΥΝ, ΕΠΕΙΔΗ ΕΚΕΙ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ, ΕΡΕΥΝΑ, ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΥΚΑΙΡΙΕΣ.

ΕΝΩ ΕΔΩ, ΟΙ ΑΡΡΩΣΤΗΜΕΝΟΙ ΟΠΙΣΘΟΔΡΟΜΙΚΟΙ ΜΑΡΞΙΣΤΕΣ, ΣΕ ΔΙΑΤΕΤΑΓΜΕΝΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΠΑΝΤΑ, ΕΧΟΥΝ ΩΣ ΜΟΝΟ "ΜΕΛΗΜΑ ΤΟΥΣ", ΝΑ ... Τ Ο Ρ Π Ι Λ Λ Ι Σ Ο Υ Ν ΚΑΘΕ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ !!!

Ερευνητές στην Ισπανία, με επικεφαλής έναν Έλληνα ηλεκτρολόγο μηχανικό, δημιούργησαν τον πρώτο στον κόσμο αισθητήρα εικόνος 'CMOS', που ενσωματώνει 'γραφένιο' και 'κβαντικές τελείες', πράγμα που επιτρέπει στην κάμερα να βλέπει ταυτόχρονα (!) στο ορατό και στο αόρατο (υπέρυθρο και υπεριώδες) τμήμα του φάσματος!

Εδώ και 40 χρόνια, η μικροηλεκτρονική και τα συστήματα εικόνος έχουν κάνει τεράστιες προόδους, χάρη στη χρήση του πυρίτιου και της τεχνολογίας κυκλωμάτων 'CMOS' ('Complementary Metal-Oxide Semiconductors') (συμπληρωματικοί ημιαγωγοί μεταλλικού οξειδίου), ανοίγοντας έτσι το δρόμο, για τη δημιουργία μικρών, ισχυρών και φθηνών «τσιπ» για υπολογιστές, «έξυπνα» κινητά τηλέφωνα, ψηφιακές κάμερες (με ανάλυση πάνω από 100 megapixels!) και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.

Όμως, έως τώρα υπήρχε μεγάλη τεχνική δυσκολία να συνδυαστεί, η τεχνολογία κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (τσιπ, ή μικροεπεξεργαστών) 'CMOS' με άλλα ηλεκτρο-οπτικά υλικά πέρα από το πυρίτιο. 

Το σοβαρό αυτό εμπόδιο τώρα υπερκεράστηκε, καθώς για πρώτη φορά δημιουργήθηκε ένα τσιπάκι ('φωτοτρανζίστορ') 'CMOS', με γραφένιο αντί για πυρίτιο.

Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Φωτονικών Επιστημών (ICFO) στη Βαρκελώνη, με επικεφαλής τον καθηγητή Γεράσιμο Κωνσταντάτο, που έκαναν την σχετική δημοσίευση στο κορυφαίο διεθνώς περιοδικό φωτονικής "Nature Photonics" (μάλιστα επρόκειτο για το κεντρικό θέμα στο εξώφυλλο), δημιούργησαν την πρώτη ψηφιακή κάμερα με αισθητήρα εικόνος υψηλής αναλύσεως 'CMOS', που διαθέτει χιλιάδες φωτοανιχνευτές, με βάση το γραφένιο αντί για το πυρίτιο, καθώς και κβαντικές τελείες.

Ο νέος αισθητήρας εικόνος 'CMOS' διαθέτει μια διάταξη 388 επί 288 φωτοανιχνευτών γραφένιου-κβαντικών τελειών. Η πρωτοποριακή κάμερα είναι τόσο ευαίσθητη, που «βλέπει» την ίδια στιγμή στο ορατό, στο υπέρυθρο και στο υπεριώδες τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, «πιάνοντας» το φως από τα 300 έως σχεδόν τα 2.000 νανόμετρα, κάτι που ποτέ έως τώρα δεν είχε καταστεί δυνατό με τους υπάρχοντες αισθητήρες εικόνος.

Το «πάντρεμα» του γραφένιου με τα «τσιπάκια» 'CMOS' αναμένεται να οδηγήσει σε πληθώρα οπτοηλεκτρονικών εφαρμογών, όπως μετάδοση δεδομένων, νυχτερινή όραση, έλεγχος τροφίμων και φαρμάκων, ανίχνευση πυρκαγιών, όραση σε ακραίες καιρικές συνθήκες, κάμερες ασφαλείας, αισθητήρες αυτοκινήτων, ιατρικοί αισθητήρες, περιβαλλοντικοί αισθητήρες κ.α.

Ο νέος αισθητήρας εικόνος από γραφένιο και κβαντικές τελείες είναι εύκολος και φθηνός στην κατασκευή του, σε συνθήκες δωματίου, πράγμα που σημαίνει ότι θα είναι δυνατό να παραχθεί βιομηχανικά με χαμηλό κόστος.

Οι ερευνητές χρηματοδοτήθηκαν από το μεγάλο ευρωπαϊκό πρόγραμμα για την αξιοποίηση του γραφένιου (European Graphene Flagship), την ισπανική και την καταλανική κυβέρνηση, καθώς και το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC). Ήδη ετοιμάζονται να κατοχυρώσουν τις σχετικές πατέντες και να φέρουν την νέα τεχνολογία στην αγορά.

Το Ινστιτούτο Φωτονικών Επιστημών ('ICFO') δημιουργήθηκε το 2002 από την κυβέρνηση και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Καταλονίας, ως ερευνητικό κέντρο αριστείας στις επιστήμες και τεχνολογίες του φωτός και σήμερα είναι από τα κορυφαία στον τομέα του. 

Βρίσκεται στο Μεσογειακό Πάρκο Τεχνολογίας της Βαρκελώνης και διαθέτει περίπου 400 ερευνητές!

(ΑΧ, ΕΛΛΑΔΑ ΜΑΣ, ΠΟΣΟ ΠΙΣΩ ΣΕ ΑΦΗΣΑΝ... ΟΧΙ ΤΥΧΑΙΑ ΒΕΒΑΙΩΣ...)

Ένας από αυτούς είναι ο ερευνητικός καθηγητής Γ.Κωνσταντάτος, ο οποίος αποφοίτησε από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Η/Υ του Πανεπιστημίου Πατρών (2001) και πήρε το διδακτορικό του από το αντίστοιχο τμήμα του Πανεπιστημίου του Τορόντο στον Καναδά (2008), όπου πραγματοποίησε και μεταδιδακτορική έρευνα. 

Από το 2009 είναι καθηγητής και επικεφαλής ερευνητικής ομάδας στο ICFO.

Μιλώντας στο ΑΠΕ - ΜΠΕ για τη σημασία της ανακαλύψεως, ο κ.Κωνσταντάτος τόνισε ότι «είναι διττού χαρακτήρα. Κατά πρώτον, αφορά στην εφαρμογή αυτή καθεαυτήν, με την οποία παρουσιάζουμε μια ψηφιακή κάμερα νέας τεχνολογίας, βασισμένης στο γραφένιο και στις κβαντικές τελείες, ο συνδυασμός των οποίων επιτρέπει τη δημιουργία ενός πολύ ευαίσθητου φωτοανιχνευτή. 

Ο τελευταίος αποτελεί το δομικό στοιχείο αυτής της κάμερας, η οποία επιτρέπει την λήψη εικόνων σε ένα ευρύ φάσμα φωτός από το υπεριώδες, μέχρι και το υπέρυθρο».

Όπως είπε, «αντίστοιχη δυνατότητα δεν συναντάται σε κάμερες βασισμένες στην παρούσα τεχνολογία ημιαγωγών. Ειδικά αυτές για το υπέρυθρο είναι πολύ υψηλού κόστους, απαγορευτικού για την εφαρμογή τους στην καθημερινότητα».

Το δεύτερο σημαντικό στοιχείο, υπογράμμισε ο κ. Κωνσταντάτος, «ήταν ότι για να φθάσουμε στον στόχο μας, έπρεπε να επιτύχουμε ένα ορόσημο στην τεχνολογία του γραφένιου και των διδιάστατων υλικών γενικότερα: αυτό της μονολιθικής ολοκλήρωσεώς τους με τα ηλεκτρονικά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται σήμερα παντού, σε υπολογιστές, κινητά κλπ.

Το γραφένιο έχει όντως μοναδικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες, τις οποίες, για να εκμεταλλευτούμε σε εφαρμογές στο άμεσο μέλλον, θα έπρεπε να μπορέσουμε να το συνδέσουμε με την υπάρχουσα τεχνολογία. 

Σε αυτήν την έρευνα αποδείξαμε, ότι κάτι τέτοιο είναι δυνατό και μάλιστα επιδεικνύοντάς το σε μια δομή τόσο πολύπλοκη όσο μια ψηφιακή κάμερα».

Όπως εξήγησε, «τροποποιήσαμε τις κβαντικές τελείες, ώστε να επεκτείνονται στο βραχύ τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, έως του σημείου που να μπορούμε να ανιχνεύσουμε το νυχτερινό φεγγοβόλημα της ατμόσφαιρας σε έναν σκοτεινό και καθαρό ουρανό, επιτρέποντας έτσι την παθητική νυχτερινή όραση!

Η έρευνά μας δείχνει, ότι αυτή η κατηγορία φωτοτρανζίστορ μπορεί να αποτελέσει τον τρόπο για να έχουμε υψηλής ευαισθησίας και χαμηλού κόστους αισθητήρες υπέρυθρης εικόνος, που θα λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου, ανταποκρινόμενοι έτσι στις ανάγκες μιας τεράστιας υπέρυθρης αγοράς, η οποία σήμερα διψάει για φθηνές τεχνολογίες».

Τέτοιες κάμερες, σύμφωνα με τον Έλληνα ερευνητή, «μπορούν να έχουν πολλές εφαρμογές, όπως να επιτρέπουν την απεικόνιση νυχτερινής οράσεως σε πραγματικό χρόνο, την όραση υπό αντίξοες καιρικές συνθήκες, την φασματοσκοπία και τον έλεγχο της ποιότητος των τροφίμων, άλλων προϊόντων και του περιβάλλοντος.

Με αυτή την τεχνολογία, ο καταναλωτής θα έχει τη δυνατότητα προσβάσεως σε αυτές τις εφαρμογές σε πολύ προσιτό κόστος, π.χ. κάθε αυτοκίνητο θα μπορεί να εξοπλιστεί με τέτοια συστήματα πολυφασματικής απεικονίσεως, προσφέροντας έτσι σημαντικά αυξημένη ασφάλεια».

[Πηγή:http://www.huffingtonpost.gr/2017/05/29/eidiseis-koinonia-ellinas-ereunitis-dimiourgise-tin-prwti-psifiaki-kamera-me-aisthitira-cmos-pou-blepei-kai-to-aorato_n_16866700.html]

Συντακτική ομάδα "Ιωάννου Καποδίστρια"