Sensore infrarosso ultrasottile: visione notturna anche con gli occhiali

Una promettente innovazione proveniente dal MIT potrebbe presto alleggerire notevolmente la tecnologia per la visione notturna. I ricercatori hanno sviluppato un sensore a infrarossi, sensibile a temperatura ambiente e incredibilmente leggero, tanto da poter essere integrato in normali occhiali. Questa membrana ultrasottile, con uno spessore di soli 10 nanometri, è in grado di rilevare il calore sull'intero spettro infrarosso, superando le prestazioni degli attuali fotodetettori a infrarossi lontani che necessitano di ingombranti sistemi di raffreddamento criogenico.

Il team del MIT, guidato dal dottorando Xinyuan Zhang e dal professore associato Jeehwan Kim, in collaborazione con l'Università del Wisconsin-Madison, ha descritto la sua scoperta sulla rivista Nature. Il processo inizia con una fase comune nella produzione di semiconduttori: l'epitassia, ovvero la crescita atomo per atomo di un cristallo su un substrato monocristallino. Solitamente, il gruppo di Kim inserisce uno strato di grafene tra il film e il wafer per facilitare il distacco dello strato finale, una tecnica chiamata epitassia remota. Tuttavia, con la ceramica piroelettrica PMN-PT (niobato-titanato di piombo-magnesio-piombo), si è verificato un fenomeno inatteso: il film si è separato spontaneamente, senza la necessità del grafene.

Gli atomi di piombo presenti nell'interfaccia si sono comportati come un sottilissimo strato di teflon a livello nanoscopico, bloccando i legami chimici che normalmente avrebbero "incollato" il film al wafer. Questa scoperta ha permesso al team di staccare fogli impeccabili di soli 10 nanometri, mille volte più sottili di un capello umano, lasciando il costoso wafer di zaffiro intatto e pronto per essere riutilizzato.

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