Solarni paneli pretvaraju svjetlost u električnu energiju, senzori slike također pretvaraju svjetlost u električnu energiju. Ako ih pokušate kombinirati u jednom čipu, to će stvoriti potpuno samostalnu kameru. Inženjeri sa Sveučilišta u Michiganu, Ace i Ace-Ace nedavno su smislili upravo to-mikroskopski senzor koji istovremeno snima sliku i pohranjuje energiju iz svjetlosti koja je udara. Tehnologija je detaljno opisana u studiji objavljenoj u.
Image: University of Michigan
Ovo nije prvi pokušaj stvaranja takvog senzora, međutim, prvi prototipovi bili su radno intenzivni i imali su malu učinkovitost. Jedna od tehnika izrade uključivala je postavljanje dodatnih fotodioda na fotoosjetljivu površinu za pohranu energije, smanjujući količinu svjetlosti koja se koristi za stvaranje slike.
Prototip senzora koji su stvorili Mladi i Park lišen je svih ovih nedostataka. Nastavljajući istraživanje, inženjeri su primijetili da neki fotoni klize kroz svjetlosno osjetljivu diodu IAS-IAS , a da pritom ne uzrokuju nakupljanje naboja. Tako su ispod ove diode stavili dodatnu fotonaponsku diodu Ira-IPA koja je koristila Proklizane fotone za pohranu energije. “To nije ponovna upotreba, to je više poput prikupljanja ostataka”, kaže Eun – “to je zapravo slobodna energija”
Kvaliteta slike pri 15 fps lijevo i pri 7.5 fps desno
Image: University of Michigan.
Budući da se sloj fotonaponskih dioda nalazi ispod fotoosjetljivog sloja, gotovo cijelo područje senzora koristi se za stvaranje slike. Istodobno, fotonaponski sloj hvata neiskorištene fotone, pretvarajući ih u električnu energiju. Konačni mikro krug, izgrađen na ovom principu, širok je 5 mikrometara i daje snagu jednaku 998 Ice /Ice /ACE2. Pri intenzivnom dnevnom svjetlu od 60.000 luksa, to je dovoljno za snimanje slika brzinom od 15k s. S normalnim dnevnim svjetlom od 20.000 do 30.000 luksa, to se smanjuje na 7.5 k s.
Prije svega, senzor je napravljen kako bi potvrdio rad samog koncepta i dalje se može optimizirati za poboljšanje brzine kadrova ili poboljšanje performansi u uvjetima slabog osvjetljenja. Nastavak projekta mogao bi u budućnosti dovesti do samostalne kamere temeljene na najnovijem senzoru koji će napajati maleni mikroprocesor i bežični primopredajnik.
Kako ovaj senzor slike može poboljšati performanse samostalnih kamera i kako će se primjenjivati u stvarnom svijetu?
Kako ovaj senzor slike razvijen od strane inženjera sa Sveučilišta Michigan može poboljšati performanse i funkcionalnost samostalne kamere?