Aunque no siempre nos demos cuenta, Los fotodetectores contribuyen en gran medida a la comodidad de la vida moderna. También conocidos como fotosensores, Los fotodetectores convierten la energía luminosa en señales eléctricas para completar tareas como abrir puertas correderas automáticas y ajustar automáticamente el brillo de la pantalla de un teléfono celular en diferentes condiciones de iluminación.

Un nuevo papel publicado por un equipo de investigadores de Penn State en ACS Nano , busca avanzar aún más en el uso de fotodetectores mediante la integración de la tecnología con el vidrio Gorilla duradero, el material utilizado para las pantallas de los teléfonos inteligentes fabricado por Corning Incorporated.

La integración de fotodetectores con Gorilla Glass podría conducir al desarrollo comercial de "vidrio inteligente, "o vidrio equipado con propiedades de detección automática. El vidrio inteligente tiene una serie de aplicaciones que van desde imágenes hasta robótica avanzada, según los investigadores.

"Hay dos problemas que abordar al intentar fabricar y escalar fotodetectores en vidrio, "dijo el investigador principal Saptarshi Das, profesor asistente de ciencias de la ingeniería y mecánica (ESM). "Debe hacerse utilizando temperaturas relativamente bajas, a medida que el vidrio se degrada a altas temperaturas, y debe asegurarse de que el fotodetector pueda funcionar sobre vidrio utilizando un mínimo de energía ".

Para superar el primer desafío, Das, junto con el estudiante de doctorado de ESM Joseph R. Nasr, determinó que el compuesto químico disulfuro de molibdeno era el mejor material para usar como revestimiento del vidrio.

Luego, Joshua Robinson, Nicholas Simonson, profesor de ciencia e ingeniería de materiales (MatSE) y estudiante de doctorado en MatSE, utilizó un reactor químico a 600 grados Celsius, una temperatura lo suficientemente baja como para no degradar el vidrio Gorilla, para fusionar el compuesto y el vidrio. El siguiente paso fue convertir el vidrio y el revestimiento en un fotodetector modelándolo con una herramienta convencional de litografía por haz de electrones.

"Luego probamos el vidrio con iluminación LED verde, que imita una fuente de iluminación más natural a diferencia de la iluminación láser, que se usa comúnmente en investigaciones optoelectrónicas similares, "Dijo Nasr.

El cuerpo ultradelgado de los fotodetectores de disulfuro de molibdeno permite un mejor control electrostático, y garantiza que pueda funcionar con poca energía, una necesidad crítica para la tecnología de vidrio inteligente del futuro.

"Los fotodetectores deben trabajar en lugares con recursos limitados o inaccesibles que, por naturaleza, no tienen acceso a fuentes de electricidad sin restricciones, Dijo Das. Por lo tanto, necesitan depender del almacenamiento previo de su propia energía en forma de energía eólica o solar ".

Si se desarrolla comercialmente, El vidrio inteligente podría conducir a avances tecnológicos en una amplia gama de sectores de la industria, incluida la fabricación, infraestructura civil, energía, cuidado de la salud, transporte e ingeniería aeroespacial, según los investigadores. La tecnología podría aplicarse en imágenes biomédicas, vigilancia de seguridad, detección ambiental, comunicación óptica, Vision nocturna, sistemas de detección de movimiento y prevención de colisiones para vehículos autónomos y robots.

"El vidrio inteligente en los parabrisas de los automóviles podría adaptarse a las luces altas de los faros cuando se conduce de noche al cambiar automáticamente su opacidad con la tecnología, ", Dijo Robinson." Y los nuevos aviones Boeing 757 podrían utilizar el vidrio de sus ventanas para que los pilotos y pasajeros atenúen automáticamente la luz solar ".