Un prototype de dispositif appelé bolomètre mesure le flux d'énergie de rayonnement électromagnétique sur la base des variations de paramètres physiques d'éléments thermosensibles résultant du chauffage par absorption d'énergie de rayonnement.

"Nous avons étudié les propriétés thermiques et optiques des structures carbonées dérivées de l'oxyde de graphène réduit dans une large gamme de longueurs d'onde allant du visible à l'infrarouge. En plus des propriétés optiques et thermiques des structures carbonées, nous avons démontré le prototype du bolomètre qui fonctionne à température ambiante sans refroidissement supplémentaire, " dit Stanislav Evlashin, le premier auteur de l'article, le chercheur de l'Institut Skobeltsyn de physique nucléaire de l'Université d'État Lomonossov de Moscou (SINP MSU), Doctorat en sciences physico-mathématiques.

La synthèse et l'étude des nouveaux matériaux pour les capteurs bolométriques ont une grande importance scientifique et pratique. De tels matériaux doivent posséder une absorption efficace élevée sur une large gamme spectrale, effet thermorésistif très stable (changement de conductance électrique avec la température), et ils doivent être bon marché à fabriquer.

Pour créer le prototype du bolomètre, les chercheurs ont utilisé une solution aqueuse d'oxyde de graphène, qui a été obtenu par la méthode largement utilisée de l'oxydation du graphite. La suspension résultante d'oxyde de graphène a été déposée sur le substrat pour une microstructuration laser ultérieure. Le traitement au laser provoque la réduction partielle du film d'oxyde de graphène et modifie la morphologie. Par conséquent, il modifie les propriétés optiques et thermiques de l'oxyde de graphène.

La synthèse des matériaux pour le prototype du bolomètre a été développée au SINP MSU. Des études sur les propriétés optiques ont été menées au département de physique de l'Université d'État de Moscou. Des recherches sur les propriétés thermiques ont été menées au LPI RAS.

"La microstructuration laser de l'oxyde de graphène ouvre la possibilité de création sélective d'antireflet, revêtements thermiquement conducteurs et électriquement conducteurs. La méthode est assez bon marché, compatible avec la technologie des semi-conducteurs conventionnelle et produit des revêtements anti-absorbants qui couvriraient de grandes surfaces sur presque toutes les surfaces. Les propriétés observées de l'oxyde de graphène réduit montrent en partie les perspectives de son utilisation dans les matrices bolométriques et autres dispositifs IR, " dit Stanislav Evlashin.