جادوی OLED ها برای تبدیل موبایل به حسگر کوانتومی

پژوهشگران دانشگاه UNSW سیدنی با استفاده از  فناوری OLED ها یک روش ریز‌مقیاس برای تصویربرداری میدان‌های مغناطیسی توسعه داده‌اند که می‌تواند گوشی های هوشمند را به حسگرهای کوانتومی قابل حمل تبدیل کند.

به گزارش تکناک، این تکنیک قابلیت توسعه بیشتری دارد چراکه در این فناوری، نیازی به ورودی لیزر نیست که این امر، باعث کوچک شدن دستگاه و فراهم شدن امکان تولید انبوه می شود. این فناوری می‌تواند در تشخیص نقص مواد و تشخیص از راه دور در پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

پژوهشگران مرکز علمی ARC در حوزه علوم اگزیتون دانشگاه UNSW سیدنی ثابت کرده‌اند که دیودهای الکترولومینسانس (OLEDها)، نوعی ماده نیمه‌رسانا که در تلویزیون‌های صفحه‌ای، صفحات گوشی های هوشمند و نمایشگرهای دیجیتال دیگر وجود دارند، قادر به نقشه‌برداری میدان‌های مغناطیسی با استفاده از رزونانس مغناطیسی هستند.

تشخیص میدان‌های مغناطیسی در پژوهش‌های علمی، صنعت و پزشکی کاربردهای مهمی دارد. گزارش این فناوری که در مجله معتبر Nature Communications منتشر شده است، بر روی مقیاس میکروچیپ کار می‌کند و برخلاف روش‌های رایج دیگر، نیازی به ورودی از لیزر ندارد.

اغلب تجهیزات موجود برای تشخیص کوانتومی و تصویربرداری میدان‌های مغناطیسی نسبتاً بزرگ و گران قیمت هستند و در اکثر موارد نیاز به پمپاژ نوری (از یک لیزر با توان بالا) یا دمای بسیار پایین کریوژنیک دارند. این قابلیت پتانسیل یکپارچه سازی دستگاه و مقیاس پذیری تجاری چنین رویکردهایی را محدود می کند.

در مقابل، دستگاه حسگر کوانتومی OLED که در این پژوهش توسعه یافته است، کوچک و انعطاف‌پذیر است و قابلیت تولید انبوه را دارد.

روش‌های مورد استفاده در این پژوهش شامل رزونانس مغناطیسی تشخیص داده شده الکتریکی (EDMR) و رزونانس مغناطیسی تشخیص داده شده اپتیکی (ODMR) می شود. این با استفاده از دوربین و الکترونیک مایکروویو برای تشخیص اپتیکی رزونانس مغناطیسی انجام می‌شود، همان سخت افزاری که در تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی (MRI) نیز به‌کار می‌رود.

استفاده از OLED ها برای EDMR و ODMR به درستی به عملکرد چرخش الکترون‌ها در نزدیکی میدان‌های مغناطیسی متکی است. آن ها به میدان‌های مغناطیسی بسیار حساس هستند و در حال حاضر در دستگاه‌های الکترونیکی تولید انبوه مانند تلویزیون‌ها و گوشی‌های هوشمند دیده می‌شوند، که آنها را به یک پیشنهاد جذاب برای توسعه تجاری در فناوری‌های جدید تبدیل می‌کند.

پروفسور دان مک‌کیمی، استاد دانشگاه UNSW و همچنین یکی از پژوهشگران اصلی در علوم اگزیتون، گفت: دستگاه ما به گونه‌ای طراحی شده است که با فناوری‌های OLED تجاری موجود، سازگار باشد و توانایی منحصربه‌فردی را برای نقشه‌برداری از میدان مغناطیسی در یک منطقه بزرگ یا حتی یک سطح منحنی ارائه دهد.

تصور کنید این فناوری می تواند در آینده برای کمک به تشخیص پزشکی از راه دور، یا شناسایی نواقص در مواد، به گوشی‌های هوشمند اضافه شود.

رگانگ گنگ، نویسنده اول این مقاله و پژوهشگر علوم اگزیتون در دانشگاه UNSW افزود: اگرچه مطالعه ما مسیر روشنی از این فناوری را نشان می‌دهد، اما برای افزایش حساسیت و زمان باز‌خوانی بیشتر، مطالعات بیشتری لازم است.

دان مک‌کیمی گفت که این فناوری با هدف بهره‌برداری تجاری از آن، ثبت اختراع شده است (درخواست اختراع استرالیایی 2022901738).