美國科研機構研發硫化鋇鈦 有望提升紅外線傳感器性能

據外媒報道，自動駕駛車輛的一大技術挑戰在于：如何確保車輛能夠探查并感知到目標物，特別是在濃霧天氣下。相較于當前基于可見光的攝像頭，紅外線攝像頭可提供更好的視野，即使遇到會折射可見光的濃霧、煙塵或細微顆粒，其探查及感知能力依然十分出色。
 

南加州大學維特比工學院(USC Viterbi School of Engineering)、威斯康星大學(University of Wisconsin)的科研人員與美國空軍研究實驗室(Air Force Research Laboratories)、美國密蘇里大學(University of Missouri)、J.A.Woollam公司的研究人員聯手開發新材料，或將被應用到自動駕駛車輛紅外線探查設備、應急服務及制造業等領域內。
 

南加州大學維特比工學院材料科學專業的助理教授Jayakanth Ravichandran正在研發一系列新材料——硫系鈣鈦礦(chalcogenide perovskites)。在這類材料中，發現了一款硫化鋇鈦(Barium titanium sulfide，BTS)，該材料可制備成大晶體形態(large crystal)。

該材料可與光發生交互反應，光的(折射)方向取決于名為雙折射(birefringence)的光屬性。簡而言之，雙折射效應是具有取決于光的偏振和傳播方向的折射率的材料的光學性質。雙折射通常被量化為材料表現的折射率之間的最大差異。雙折射是造成雙重折射現象的原因，當光線入射到雙折射材料上時，光線被偏振分成兩條略微不同的路徑。
 

BTS能夠阻擋光或減緩其速度，這取決于其在何種材料內傳輸。研究人員發現，在已知的結晶類材料中，BTS的雙折射率最高。
 

BTS材料可被用于傳感器設備，助其過濾某些光偏振，提升圖像的對比度。該材料或將有助于過濾不同方向的光，從而感知遠處的目標物。值得一提的是，該特性或能大幅提升自動駕駛車載紅線外傳感器的性能，在可見度極差的條件下，依然能為車載系統提供車輛的周邊環境視圖。
 

研究人員認為，這類紅外感知材料可提升人類的感知性。除自動駕駛車輛外，該材料或能實現熱量感知或溫度探測。此外，對用戶及環境而言，該類材料較為安全。相較于當前紅外設備所用的材料(含汞和鎘)，BTS易于處理。
 

研究人員希望在該領域開展大量的試驗，在不遠的將來實現該技術的應用。