Wissenschaftler haben eine in ein Smartphone integrierte Wärmebildkamera entwickelt

Die Kontrolle der Körpertemperatur beim Betreten öffentlicher Gebäude ist von Anfang an zur täglichen Realität geworden

Pandemie. Dies führt zu Warteschlangen.Wärmebildkameras können das Problem lösen, ihre Installation ist jedoch überall teuer. Forscher am Zentrum für optoelektronische Materialien und Geräte am Korea Institute of Science and Technology lösten das Problem, indem sie die Bolometer-Technologie für den Einsatz in Smartphones adaptierten.

Ein Bolometer ist ein Wärmestrahlungsdetektor1878 von Samuel Pierpont Langley erfunden. In seinem neuen Design lieferte das Mikrobolometer selbst bei Temperaturen von 100 °C und mehr nahezu genaue Ergebnisse. Moderne Smartphone-Komponenten sind typischerweise für den Betrieb bei Temperaturen von bis zu 85 °C ausgelegt. Dies bedeutet, dass ein ähnlicher Sensor auf einem Telefon installiert werden kann.

Traditionelle berührungslose Thermometer funktionierenInfrarotstrahlung, die von allen Körpern mit Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt emittiert wird, in elektrischen Strom umzuwandeln. Und schon wird sein Wert nachträglich neu berechnet und der Bildschirm zeigt Grad Celsius oder Fahrenheit an. Je höher die Körpertemperatur, desto intensiver die Infrarotstrahlung.

Arrays sind das Herzstück moderner WärmebildkamerasMikrobolometer, die die Temperatur genauer messen als einfache berührungslose Thermometer. Infrarotstrahlung wirkt auf den Detektor und bewirkt eine Änderung der Stärke des elektrischen Stroms. Gleichzeitig arbeiten die meisten modernen Mikrobolometer normalerweise nur bei Temperaturen nahe der Raumtemperatur, bei höheren Temperaturen ist eine Kühleinheit erforderlich.

Die gängigsten Mikrobolometer könnenarbeiten nur bei oder nahe Raumtemperatur, und für Umgebungen mit hohen Temperaturen ist ein separates Kühlgerät erforderlich. Die koreanischen Unternehmen ersetzten das traditionelle Detektormaterial durch ein hitzebeständigeres und stellten einen Film aus Vanadiumdioxid her, der die gleichen Änderungen des elektrischen Stroms von Raumtemperatur bis 100 ° C zeigen konnte.

Sie haben auch einen Absorber in das Mikrobolometer eingebautInfrarotstrahlung, die die Absorption der Infrarotstrahlung durch das Gerät maximiert und seine Empfindlichkeit um das Dreifache erhöht. Während des Tests konnte das Mikrobolometer selbst bei 100 °C Wärmebilder mit 100 Bildern pro Sekunde aufnehmen, was etwa drei- bis viermal schneller ist als bei herkömmlichen Sensoren.

In der Praxis bedeutet dies, dass zu einem niedrigen PreisDas Mikrobolometer kann nicht nur in Telefone eingebaut, sondern generell überall eingesetzt werden. Zum Beispiel hilft es den Bordsystemen von Autos, Gefahrenquellen im Dunkeln zu erkennen, in der Konstruktion können Sie Fehler in Strukturen schnell erkennen und Feuerwehrleute können bei Rauchbedingungen besser sehen.

Wärmebildkameras auf Basis preiswerterMikrobolometer, die bei hohen Temperaturen betrieben werden können, sind nützlich für Nachtsicht, Erkennung von Gefahren in Fahrzeugen, strukturelle Mängel in Gebäuden und helfen Feuerwehrleuten bei der Rauchbeobachtung.

„Ungekühlte Wärmebildkameras sind zunächst einmalwurden für militärische Zwecke entwickelt, beispielsweise zur Fernmessung der Temperatur militärischer Einrichtungen oder von Soldaten, sagte Studienautor Won Joon Choi vom Center for Optoelectronic Materials and Devices am Korea Institute of Science and Technology. „Aber viele weitere Anwendungen sind mittlerweile möglich.“

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