Всевидящий материал. Ученые создали тепловизор, работающий на тысячи километров

Новосибирские ученые создали материал, позволяющий видеть в полной темноте и даже улавливать ядовитые вещества. Тепловизоры на его основе засекут горящую спичку даже за тысячи километров. Жители города восхищаются своими учеными и шутят, что они скоро заменят пресловутых британских ученых в шутках и анекдотах.

В Новосибирске разработали технологию производства материала нового поколения для тепловизоров. Теперь Россия сможет обойтись без научно-технических разработок и оборудования зарубежных фирм. Отечественные инфракрасные фотоприемники с улучшенной матрицей будут компактнее, дешевле и экономичнее импортных.

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН разработали уникальную технологию получения фоточувствительного материала из твердых растворов соединения теллурида кадмия и ртути — КРТ — в виде сложных пленочных структур. Производство приборов на основе этого материла значительно упростится. 

Применение КРТ повлияет также на другие характеристики тепловизоров — они станут гораздо компактнее, а также будут потреблять меньше электроэнергии. Помимо этого, стоимость устройств значительно снизится.

Созданный сибирскими учеными материал позволит расширить область применения фотоприемников инфракрасного диапазона как для военных, так и для гражданских нужд. Теперь ночными прицелами и системами наблюдения нового поколения можно будет оснастить не только танки и самолеты, но и предоставить их в распоряжение каждого солдата. Спасателям они помогут найти людей под многометровыми завалами даже в полной темноте и дыму.

Для инженеров приборы станут незаменимыми помощниками при тестировании электропроводки или выявлении скрытых дефектов непрозрачных изделий. Авиаторам помогут диагностировать состояние самолетов, а коммунальным службам — водопроводных и канализационных систем. Экологи смогут увидеть незаконные сбросы отходов предприятий, а сельхозпроизводители отбраковывать некачественные фрукты и овощи. 

Однако и в обычной жизни новые тепловизоры окажутся не менее полезными. Они пригодятся автомобилистам сориентироваться в густом тумане. Новая технология позволяет сделать приборы настолько чувствительными, что они могут «увидеть» зажженную спичку на расстоянии в тысячи километров. 

Еще одно преимущество пленочных структур по сравнению с ранее применявшимися объемными кристаллами заключается в том, что радикально уменьшается количество отходов при производстве инфракрасных приборов. Материал используется фактически стопроцентно. Если применяются объемные кристаллы, 99% материала уходит в отходы, только 1% ценного исходного сырья используется по назначению. Отсюда и существенное снижение стоимости тепловизоров на основе пленочных КРТ при более высоком качестве получаемого изображения. 

«Всевидящее око» на основе пленочных структур КРТ может регистрировать даже очень слабые сигналы и позволяет обнаруживать системы с лазерным наведением на расстоянии в десятки тысяч километров. При этом темнота, туман, дым или газ в воздухе не будут для него помехой.

Интересно, что новосибирские фотоприемники могут заменить не только глаза, но и нос. Они способны регистрировать имеющиеся в атмосфере химические вещества и таким образом предупреждать об использовании, к примеру, химического оружия или вредных выбросах в случае промышленной аварии.

Испытания опытного образца нового фотоприемника ученые планируют завершить в следующем году, а в серийное производство он должен поступить через три года. Для промышленного производства КРТ по пленочной технологии в Институте физики полупроводников СО РАН создан технологический комплекс, который способен полностью закрыть потребность в новом материале. Импортозамещающая технология позволяет обеспечить стратегическим фоточувствительным материалом всех российских производителей инфракрасных детекторов.

Инновационная технология производства материала для тепловизоров стала очередной вехой в цепочке достижений новосибирских ученых. Жители города шутят, что они совершают так много открытий, что скоро заменят пресловутых британских ученых в шутках и анекдотах.