वैज्ञानिकों ने एक मिलीमीटर से छोटा एक कैमरा बनाया है और उसे बैटरी की आवश्यकता नहीं है

अमेरिका के मिशिगन विश्वविद्यालय से यू सिक योंग के नेतृत्व में इंजीनियरों के एक समूह ने एक फोटोसेंटर बनाया, जहां पिक्सेल के लगभग पूरे क्षेत्र पर एक ऐसे क्षेत्र का कब्जा है जो एक साथ ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है और एक छवि बना सकता है। यह आपको एक वर्ग मिलीमीटर से कम के क्षेत्र के साथ एक स्व-निहित कैमरा बनाने की अनुमति देता है। इसी समय, यह 15 फ्रेम प्रति सेकंड की आवृत्ति पर सभ्य गुणवत्ता की शूटिंग करने में सक्षम है। डेवलपर्स ने अपना काम जर्नल IEEE इलेक्ट्रॉन डिवाइस लेटर्स में प्रकाशित किया।

प्रकाश से विद्युत धारा में परिवर्तित होने वाले फोटोडायोड, कैमरा और सौर पैनल दोनों के आधार हैं। वे बहुत समान हैं, बस एक उस पर ऊर्जा की घटना को बचाता है, और दूसरा - रिकॉर्ड करता है कि यह कितना गिर गया। इसलिए, इंजीनियर कई वर्षों से पैनल और कैमरों की क्षमताओं को संयोजित करने की कोशिश कर रहे हैं, जिससे ऐसे मैट्रिसेस बन सकते हैं जो चित्र ले सकते हैं, और साथ ही साथ खुद को खिला सकते हैं (जिसका अर्थ है कि उन्हें बड़ी बैटरी की आवश्यकता नहीं है)।

इस समस्या को हल करने के लिए दो दृष्टिकोण हैं। पहला एक मैट्रिक्स बनाने की कोशिश करना है जिसमें एक ही स्थान का उपयोग शूटिंग के लिए और ऊर्जा पैदा करने के लिए किया जाता है। तब डिवाइस छोटा निकलेगा, जो कि एक प्लस है। लेकिन माइनस यह है कि इसे दो मोड (शूटिंग और पॉवर-अप) के बीच स्विच करना होगा, जो ऊर्जा के एक हिस्से का उपयोग करता है, और फोटोमेट्रिक्स को एक ब्रेक के बिना शूट नहीं किया जा सकता है, और इसकी एक कम फ्रेम दर है।

दूसरा तरीका है फोटोमेट्रिक्स में दो अलग-अलग जोन बनाना। उनमें से एक को दूर ले जाएगा, दूसरा - इसके लिए ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए। वे एक ही समय में काम करने में सक्षम होंगे, लेकिन इस मामले में प्रत्येक पिक्सेल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सौर पैनल होगा। फोटोकेल अधिक भारी हो जाएगा, और शूटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रकाश की मात्रा में काफी कमी आएगी।

मिशिगन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की उपलब्धि - पहली बार, उनका फोटोसेंसर एक साथ ऊर्जा और शूटिंग (15 फ्रेम / सेकंड की आवृत्ति के साथ) उत्पन्न करने में सक्षम है। उनके काम को कहा जाता है - "सीमलेस इमेज सेंसर पिक्सल में" सिमीकल इमैजिंग एंड एनर्जी हार्वेस्टिंग "(" सिम्पटुअल कैप्चर और सक्रिय सीएमओएस पिक्सेल में ऊर्जा का संग्रह ")। उनके फोटोकेल में लगभग पूरा पिक्सेल क्षेत्र एक ही बार में दो कार्यों के साथ आता है।

यू सिक यू, सांग यू पाक और उनकी टीम ने देखा कि सूक्ष्म स्तर पर कैमरों में प्रकाश के प्रति संवेदनशील डायोड काफी पारदर्शी हैं। प्रकाश का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उनके सक्रिय तत्वों से गुजरता है। इसलिए यदि आप "सौर पैनल" को ऐसे फोटोसेंटर के नीचे रखते हैं, तो भी यह ऊर्जा का एक हिस्सा प्राप्त करेगा।

यही विचार है। नए फोटोकेल में दो फोटोडियोड होते हैं जो एक दूसरे के नीचे स्थित होते हैं। ऊपरी एक छेद का हिस्सा इकट्ठा करता है (चार्ज वाहक फोटॉन द्वारा अपने पदों से इलेक्ट्रॉनों को खटखटाए जाने के बाद गठित होते हैं), और इस तरह एक छवि बनाने के लिए एक संकेत प्राप्त होता है। और निचला एक शेष फोटॉन को उठाता है, और उनका उपयोग ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए करता है।

यह एक नए प्रकार का कैमरा, सूक्ष्म और आत्मनिर्भर है, जो किसी भी स्थिति में काम करने में सक्षम है, जहां बिना रुके और बिना बैटरी को रिचार्ज या बदलने की आवश्यकता के बिना प्रकाश व्यवस्था है। जासूसों के लिए या सरकार के लिए एक आदर्श उपकरण जो अपने नागरिकों की गतिविधियों को नियंत्रित करना चाहता है। हम कैप्स पर पन्नी की बिक्री में वृद्धि की उम्मीद करते हैं।

मिशिगन विश्वविद्यालय से टीम के परीक्षणों को देखते हुए, ऊपरी डायोड जो कुल छेद वर्तमान के 26% के लिए सिग्नल खाते बनाता है, और फोटोवोल्टिक सेल जो ऊर्जा एकत्र करता है - 74%। अन्य सेंसर में, इस ऊर्जा का उपयोग नहीं किया जाता है।

अपने विकास के आधार पर, इंजीनियरों ने 100x90 पिक्सेल के संकल्प और 0.86x0.66 मिमी के सक्रिय क्षेत्र के साथ एक प्रोटोटाइप फोटोमैट्रिक्स बनाया। यह 120 किलो लक्स (चमकदार धूप दिन) की रोशनी में 30 μW ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। एक ही समय में, 15 फ्रेम / सेकंड की आवृत्ति पर शूटिंग केवल 10 μW ऊर्जा की खपत होती है - हालांकि, निश्चित रूप से छवियां बहुत स्पष्ट नहीं हैं। इस आवृत्ति पर, सिद्धांत में नया सेंसर 60 किलो-लक्स (सामान्य प्रत्यक्ष सूर्य जोखिम) पर भी बिना रिचार्ज के लगातार शूटिंग करने में सक्षम है। फोटोमेट्रिक्स के निर्माता ध्यान दें कि इसमें सभी मौजूदा लोगों के बीच उच्चतम शक्ति घनत्व है।

आईईईई के लिए अपने लेख में, इंजीनियर ध्यान दें कि यदि उनके सेंसर को "कम" किया गया था तो वे आसानी से उच्च गुणवत्ता की छवियां बना सकते हैं। चिप में बिजली की खपत भी अनुकूलित नहीं है। संभावित रूप से, कैमरा उच्च फ्रेम दर और कम रोशनी में काम करने में सक्षम होगा।

यू सिक यून का कहना है कि उनका विकास इंटरनेट ऑफ थिंग्स के लिए सबसे उपयुक्त है। बुद्धिमान सेंसर IoT प्लेटफार्मों के महत्वपूर्ण घटक हैं, और नए फोटोसेंटर सबसे छोटे रूप कारक और ऊर्जा की खपत के बिना काम कर सकते हैं।

सच है, कुछ भी नहीं जासूसी या गुप्त शूटिंग के लिए कैमरे के उपयोग को रोकता है। मिलीमीटर सेंसर, वास्तव में, अदृश्य है, और रिचार्जिंग की आवश्यकता के बिना असीमित अवधि के लिए काम करता है। बेशक, इस मामले में, डिवाइस को न केवल फोटोकल्स की आवश्यकता होगी, बल्कि प्राप्त छवियों को संग्रहीत करने और प्रसारित करने के लिए भी इसका मतलब होगा। ऐसे घटकों के सूक्ष्म संस्करण अभी भी विकास के अधीन हैं ।

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