Eurooppalaistutkijat, mukana myös Espooseen tutkimuskeskuksen perustanut Emberion sekä Nokian UK-yksikkö, ovat kehittäneet grafeenipohjaisen pyrosähköisen bolometrin infrapunasäteilylle mitatakseen lämpötilaa ennätysmäisellä tarkkuustasolla. Ilmaisin kykenee havaitsemaan vain muutaman kymmenien mikrokelvinien lämpötilamuutoksia.
Asialla ovat lisäksi Cambridgen ja Ioanninan yliopistot, jotka ovat mukana EU:n suuressa grafeenitutkimushenkkeessa (Graphene Flagship). Uusi ilmaisin on niin tarkka, että tarvitaan vain muutama nanowatti IR-säteilytehoa lämpötilamuutosten havaitsemiseksi.
Grafeenin perustuvat rakenteet koostuvat pyrosähköisestä substraatista, jossa on sähköä johtavana kanavana yksikerroksinen grafeeni ja elektrodin päällä kelluva hila. Pyrosähköisessä materiaaleissa lämpötilan muutokset johtavat spontaaniin sähkökenttään materiaalin sisällä. Kelluvan hilan elektrodi keskittää tämän kentän grafeeniin ja kenttä aiheuttaa muutoksia grafeenin sähköiseen resistanssiin, joka mitataan laitteen lähtönä.
Tyypilliset IR-ilmaisimet toimivat joko pyrosähköisesti tai bolometreillä eli termisillä valoilmaisimilla. Grafeeni-pohjainen pyrosähköinen bolometri yhdistää molemmat vaikutukset erinomaiseksi suorituskyvyksi jota voidaan käyttää pikseleinä korkean erotuskyvyn lämpökamerassa.
Grafeeni toimii sisäisenä vahvistimena pyrosähköiselle signaalille ilman tavanomaista transistorivahvistinta. Tämä tarkoittaa vähäisempiä häviöitä ja kohinaa, jota vahvistinpiirit väistämättä tuottavat.
Erinomainen herkkyys on eduksi myös spektroskooppisille sovelluksille eli lämpökuvausta laajemmille sovelluksille, kuten turvatarkastuksiin. Nykyiset IR-valoilmaisimet, jotka tukeutuvat integroidun taustan infrapunasäteilyn tuottamaan signaalin eivät sovellu spektroskopiaan.
Grafeeninen IR-ilmaisin antaa erinomaisen signaalin vähemmällä tulevalla säteilyllä, joten siitä on mahdollista eristää eri osat IR-spektriä. Siten voi rakentaa kapeakaistaisen ilmaisimen, josta on hyötyä räjähteitä tai vaarallisia aineita etsittäessä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 9.2.2017
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
