به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، دانشمندان چینی با الهام از سوسک آتشین، موفق به توسعه یک حسگر مادون قرمز فوق‌پیشرفته و پرسرعت شده‌اند که می‌تواند نسل جدیدی از سیستم‌های نظارتی را پایه‌گذاری کند؛ سیستمی که از نظر برخی کارشناسان، قابلیت پیشی گرفتن از سامانه دفاع موشکی «گنبد طلایی» ارتش آمریکا را دارد.
این حسگر، حاصل همکاری مؤسسه فیزیک فنی شانگهای در آکادمی علوم چین و دانشگاه تونگجی است و طبق اعلام محققان، سرعت عملکرد آن ۲۰ هزار برابر بیشتر از فناوری‌های موجود است. این دستگاه می‌تواند در شرایط سخت محیطی مانند دود، گردوغبار و مه، حرکت و گرما را با دقت تشخیص دهد.
الهام از طبیعت؛ تقلید از سوسک آتش‌نشان
حسگر مادون قرمز جدید، برای شناسایی تهدیدها در شرایط کم‌دید بسیار مؤثر است. از عملیات نظامی و آتش‌نشانی تا کاربردهای صنعتی، همگی می‌توانند از این فناوری برای ردیابی حرکت، یافتن منابع گرما و جهت‌یابی در تاریکی بهره ببرند.
تیم تحقیقاتی برای طراحی این حسگر، از یک گونه سوسک موسوم به سوسک آتشین الهام گرفته است؛ حشره‌ای که با استفاده از اندام‌های حساس به گرما، قادر است آتش‌سوزی جنگل‌ها را از صدها کیلومتر دورتر تشخیص دهد و بهترین مکان را برای تخم‌گذاری انتخاب کند.
پروفسور «هو ویدا» و «میائو جینشویی» با استفاده از دو ماده پیشرفته یعنی «پالادیوم دی‌سلنید (PdSe₂)» برای جذب نور مادون قرمز و «پنتاسن» به‌عنوان یک نیمه‌رسانای آلی مشابه سیستم حسی سوسک، موفق به ساخت این ترانزیستور قدرتمند شدند.
دقت ۹۵ درصدی در شعله‌نگاری جنگل
این حسگر در محدوده مادون قرمز میانی کار می‌کند و قادر به تشخیص مقادیر بسیار پایین گرماست. در آزمایش‌هایی شبیه‌سازی‌شده با سناریوی آتش‌سوزی جنگل و دمایی نزدیک به ۹۲۷ درجه سانتی‌گراد، دستگاه توانست حرکت شعله را به‌طور دقیق ردیابی کرده و الگوهای حرارتی را با دقت ۹۵ درصد ثبت کند.
به گفته محققان، این ویژگی‌ها می‌تواند کاربردهایی در دید در شب، تشخیص آتش‌سوزی، ایمنی صنعتی و نظارت‌های دفاعی داشته باشد.
در پژوهشی مرتبط، تیم تحقیقاتی دومین دستگاه را با ترکیب «فسفر سیاه» و «سلنید ایندیوم (BP/InSe)» ساخت که به حافظه فوتونی با زمان واکنش ۰.۵ میکروثانیه دست یافت. این در حالی است که حسگرهای مادون قرمز پیشین، تنها قادر به ثبت سیگنال‌هایی تار بودند. در مقابل، سیستم جدید توانست ۱۷ نقطه داده دقیق از اهداف مادون قرمز را ذخیره کند.
به‌سوی دفاع موشکی آینده‌نگر
محققان چینی معتقدند سرعت، وضوح و حافظه هم‌زمان این سیستم، آن را برای کاربردهای نظامی مانند هدف‌گیری سریع و رهگیری موشک بسیار مناسب می‌سازد. این حسگرها همچنین می‌توانند در پهپادهای خودکار، ماهواره‌ها و سیستم‌های موشکی زمینی به‌کار گرفته شوند تا یک شبکه هوشمند مادون قرمز در سطح زمین، دریا و فضا ایجاد کنند.
اگرچه هنوز کاربرد نظامی این حسگرها به‌طور رسمی اعلام نشده، اما طبق این گزارش، می‌توان آن‌ها را به سیستم‌های چینی از جمله واحد دفاع موشکی HQ-17AE افزود تا توانایی شناسایی تهدیدات را حتی در شرایط سخت مانند طوفان شن یا درگیری‌های شبانه بهبود بخشند.
رقیب چینی برای «گنبد طلایی» آمریکایی؟
این تحقیق در حالی منتشر شده که چند ماه پیش، دونالد ترامپ از پروژه «گنبد طلایی» آمریکا رونمایی کرد؛ سامانه‌ای چند میلیارد دلاری متشکل از ماهواره‌های فضایی با حسگرهای مادون قرمز. اما پژوهشگران چینی می‌گویند حسگرهای سیلیکونی این سیستم نمی‌توانند با سرعت و دقت فناوری جدید آن‌ها رقابت کنند.
به گفته آن‌ها، ادغام فرایندهای حسگری، حافظه و پردازش در یک تراشه، علاوه بر کاهش تأخیر، مصرف انرژی را نیز کاهش داده و امکان عملیات در زمان واقعی را فراهم می‌کند؛ مزایایی که برای آینده‌ی ناوگان‌های پهپادی، خودروهای خودران و رایانش لبه‌ای در محیط‌های دشوار حیاتی است.
انتهای پیام/
بدون نظر!