En prototypenhet som kallas en bolometer mäter elektromagnetisk strålningsenergiflöde baserat på fysiska parametervariationer av värmekänsliga element som ett resultat av uppvärmning genom absorption av strålningsenergi.

"Vi studerade termiska och optiska egenskaper hos kolstrukturerna som härrör från reducerad grafenoxid i ett brett spektrum av våglängder från synligt till infrarött. Förutom de optiska och termiska egenskaperna hos kolstrukturerna, vi har demonstrerat bolometerprototypen som fungerar vid rumstemperatur utan ytterligare kylning, " säger Stanislav Evlashin, artikelns första författare, forskaren vid Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics Lomonosov Moscow State University (SINP MSU), PhD i fysikalisk-matematiska vetenskaper.

Syntes och undersökningar av de nya materialen för bolometriska sensorer har stor vetenskaplig och praktisk betydelse. Sådana material bör ha en hög effektiv absorption över ett brett spektralområde, hög stabil termoresistiv effekt (förändring i elektrisk konduktans med temperatur), och de måste vara billiga att tillverka.

För att skapa bolometerprototypen, forskarna använde en vattenlösning av grafenoxid, som erhölls genom den allmänt använda metoden för grafitoxidation. Den resulterande suspensionen av grafenoxid avsattes på substratet för efterföljande lasermikrostrukturering. Laserbehandling orsakar partiell reduktion av grafenoxidfilm och förändrar morfologin. Följaktligen, det ändrar optiska och termiska egenskaper hos grafenoxid.

Materialsyntesen för bolometerprototypen utvecklades vid SINP MSU. Studier av de optiska egenskaperna utfördes vid fysikavdelningen vid Moscow State University. Forskning om de termiska egenskaperna utfördes vid LPI RAS.

"Lasermikrostrukturering av grafenoxid öppnar möjligheten att selektivt skapa antireflekterande, termiskt ledande och elektriskt ledande beläggningar. Metoden är ganska billig, kompatibel med konventionell halvledarteknologi och producerar antiabsorberande beläggningar som skulle täcka stora ytor på nästan alla ytor. De observerade egenskaperna hos reducerad grafenoxid visar delvis utsikterna för dess användning i bolometriska matriser och andra IR-enheter, säger Stanislav Evlashin.