在越来越注重小体积和集成化的今天，红外传感器的设计也在追求小体积大功用。近日，美国科学家就利用石墨烯研发了一种只有指甲般大小的红外传感器。
无需安装笨重的冷却装置，全新的红外技术完全能够在室温进行对全红外光谱的观测。由于体积小、重量轻，它甚至能够集成到隐形眼镜或手机当中，未来有望在军事、安保、医学等多个领域获得应用。
红外线的波长通常是在760纳米至1毫米之间，属于波长比红光长的非可见光，分为近红外线、中红外线和远红外线三种。普通摄像机只能拍摄到可见光，而红外成像技术可以同时看到近红外、中红外和远红外各种不同频谱的图像。但设计上的难点是，中红外和远红外传感器都必需在极低的温度下才能工作。
上一代石墨烯红外线传感器存在灵活度太差的问题，无法满足商用设备的需求。因为石墨烯是一种由碳原子构成的单层构造物质，能够探测到红外线、可见光和紫外线，但由于石墨烯对光线的吸收不佳，难以收集足够的光线来产生电信号，来达到良好的可操作性。
为了越过这一障碍，研发团队对石墨烯产生电信号的过程进行了改良。相关报道称，他们在两个石墨烯薄片之间设置了一个绝缘隔离层，底层有电流经过。当光线映照到顶层石墨烯时就会释放电子，产生带正电的空穴。然后，在量子机制的作用下，电子穿过中间的绝缘层，抵达底部的石墨烯层。此时，留在上层石墨烯上的带正电空穴会产生电场，并对下层石墨烯的电流产生影响。经过这种电流的变化，就能推断出投射在上层石墨烯上的光的亮度。
研发团队称，新办法初次让中红外和远红外传感器的灵活度到达了一个新的高度，可以完全替代需要冷却安装才可以运转的传统红外线传感器。并且该设备只要一个指甲盖大小，很容易完成集成。假如可以将这种探测器集成到隐形眼镜或其他可穿戴电子设备当中，将有望为人们提供一种全新的交互方式。同时，该技术也为红外线技术在军事、安保、医学等多个范畴中的应用开拓了新的应用空间。
