當前位置:首頁 > 黨建文化 > 創新文化 > 趣味科普

第二十期:無人駕駛汽車的“眼睛”,因為有了它更靈敏!

時間:2021-11-11        來源:

你是否有這樣的疑問:無人駕駛汽車是怎么“看路”的呢?


隨著交通工具的發展,汽車越來越多,路況也越來越復雜。車水馬龍,橫縱交錯中,傳統汽車靠司機開車“看路”,可是無人駕駛汽車沒有“眼睛”,怎么應對這些復雜場景呢?



圖片


01 無人駕駛汽車的“眼睛”——探測器


如果我們把無人駕駛汽車想象成一個“智能機器人”,那么探測器就是它的“眼睛”


通過把紫外光?可見光或紅外線等攝入光轉化成電信號,從而將信息變成了人工智能可以“解讀”的語言。


目前大部分無人駕駛汽車,都是使用激光雷達作為探測器,通過發射激光束來探測目標的位置、速度等特征。


圖片


說到激光雷達,很多人都不陌生,畢竟這項技術已經在遙感、測繪、安防、環境探測等多個領域有廣泛應用了,但是要將它用于無人駕駛汽車上,就需要更高級的“三維激光雷達”,因為無人駕駛汽車對環境數據的動態性、靈敏度都有更高的需求。


可是三維激光雷達的制作成本高,技術難度大,這讓很多車企“望而卻步”,也成為了制約無人駕駛汽車量產的“瓶頸”。


科研工作者一直都在尋找一種新材料,來突破無人駕駛汽車探測器的桎梏。


02 讓“眼睛”更迅捷的新材——鈣鈦礦


隨著科研的發展,一種新型半導體材料被發現具有極其優異的光電性能,它的應用,對于提高光電探測器的性能,降低成本,簡化制作過程,具有重要意義?這一新材便是如今光電科研領域的“寵兒”——鈣鈦礦半導體。


圖片

高靈敏度鈣鈦礦單晶-石墨烯復合垂直結構光電探測器


第十八期【趣味科普】:鈣鈦礦量子點先進顯示材料,為智能汽車添“彩”中,我們科普了鈣鈦礦作為量子點先進顯示材料的優越性能:


鈣鈦礦是一種ABX3晶型,以目前研究較多的金屬鹵素有機無機雜化鈣鈦礦為例,A為有機甲胺離子CH3NH3+ ,B為金屬離子 (例如Pb2+, Sn2+),X為鹵素離子 (例如Cl-,I- , Br-)。


整個晶體是由金屬離子被六個鹵素離子包圍所形成的類似正方體作為骨架結構,骨架中間插入無機或者有機離子,它具有發射光譜半峰寬窄,顏色可調,色域廣的優點。


圖片


鈣鈦礦載流子遷移率高、光吸收系數大、帶隙可調的屬性,注定了它不僅可以提高電轉化成光的效率;同時也能讓光轉變成電的速率更快,也就是說:運用鈣鈦礦的光電探測器,能夠更高效、更快速地讓光轉變成電信號,讓無人駕駛汽車的“眼睛”更明亮,“視覺神經”更敏捷。


03 鈣鈦礦柔性光電器件


鈣鈦礦光電探測器獨特的柔性材料特性,讓人工智能的“視野”更廣闊。


科研人員發現了一種超柔、輕便且高度貼合的鈣鈦礦薄膜X射線檢測器,這種超薄柔性器件,可以從正面和背面同樣好地檢測X射線輻射,而對于依賴厚基板的其他檢測器體系結構則無法實現。


圖片

鈣鈦礦新型X射線探測器


如何更好地理解這一發現的意義呢?我們可以想象,今后的無人駕駛汽車,如果將鈣鈦礦柔性探測器件貼合于汽車各個角度,可以實現360°無死角的全方位探測,這將會讓無人駕駛汽車的探測器更加立體與全面。


由此可見,具有獨特性質的鈣鈦礦材料,不僅載流子遷移率高、光吸收系數大、帶隙可調,而且還制備工藝簡單、成本低,簡直是光電領域的“寶藏材料”,充分應用它的物理和材料特性優勢,一定會促進各類新興信息技術的快速發展!


近期,中國科學院深圳先進技術研究院材料界面研究中心李佳博士團隊,就研發了一種基于鈣鈦礦半導體材料的X射線探測器。


該團隊將具有內部信號增益效應的異質結光電晶體管用于X射線直接探測器,這在國際上還是首次,這一成果實現了超靈敏、超低輻射劑量、超高成像分辨的X射線直接探測,相關成果以Ultrathin and Ultrasensitive Direct X-ray Detector Based on Heterojunction Phototransistors為題發表于《Advanced Materials》。這讓我們更加相信,鈣鈦礦的廣泛應用已經指日可待了!



最新資訊

中國科學報|AI搭臺,中試更快助力成果跨越“死亡之谷...

2026-01-13

學習貫徹全會精神 勇當科技創新尖兵

2025-12-22

武漢中科先進技術研究院黨支部開展黨的二十屆四中全會...

2025-12-10