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DARPA致力于基本不耗电的新型红外探测器
映雪

2017-09-25 | 聚焦

据militaryaerospace网站2017年9月13日刊文,美国东北大学的一个研究小组已开发了一种当其运行和作业时几乎不需要电能的红外探测器,它是根据美国防部国防高级研究计划局(DARPA)的N-零(N-Zero)计划而制成,用于检测和鉴别红外光(IR)的亮度和频率。

该传感器将不需要外部电池供电,在检测到红外辐射后使用“零待机电源”。在红外特征信号到达该器件后,它利用自身携带的能量来驱动一个热敏微机械开关——等离子体增强微机械光开关(Plasmonically-enhanced Micromechanical Photoswitches),进而接通负载电路开始工作,以实现整个传感器节点仅在特定红外光谱出现时被“唤醒”。 根据该研究小组在《自然-纳米技术》杂志上发表的论文所述,该开关采用可以将光线转换成电能的材料。

这些传感器已根据响应特定波长的IR光制成,所以将不会吸收四周环境的IR。这些品质使它可以放置在任何地方,包括在那些无法使用存储电能或太阳能的地方工作。

使用零功率传感器的另一个优点是除了延长传感器的寿命外,它可以降低部署、安装和维护的成本,这仅仅因为它们无需不断地接入电能和消耗能量。“该传感器一直处于休眠的状态,功耗接近于零,直到被某个关联其感兴趣的事件的特定物理特征唤醒为止。由于这一特点,这些传感器将只记录特定的数据点,而不需要不断地监测其周围环境。”如在汽车或不同尺寸运载器的废气中,其红外特征是不同的,甚至它们所使用燃料的类型是不同的。这意味着一组传感器不仅可以识别一辆附近的车辆,还能根据所发射的IR波长来识别它是不是汽车、卡车甚至飞机。

仅在出现有用信息的情况下才消耗电能将导致无人值守传感器的作业时间几乎是无限的,这些传感器适用于探测不经常发生但是时间关键性的事件。

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