Un prototipo di dispositivo chiamato bolometro misura il flusso di energia della radiazione elettromagnetica in base alle variazioni dei parametri fisici degli elementi termosensibili come risultato del riscaldamento per assorbimento dell'energia della radiazione.

"Abbiamo studiato le proprietà termiche e ottiche delle strutture di carbonio derivate dall'ossido di grafene ridotto in un'ampia gamma di lunghezze d'onda dal visibile all'infrarosso. Oltre alle proprietà ottiche e termiche delle strutture di carbonio, abbiamo dimostrato il prototipo del bolometro che funziona a temperatura ambiente senza raffreddamento aggiuntivo, "dice Stanislav Evlashin, il primo autore dell'articolo, il ricercatore dell'Istituto Skobeltsyn di fisica nucleare Lomonosov Moscow State University (SINP MSU), Dottorato in Scienze Fisico-Matematiche.

La sintesi e le indagini dei nuovi materiali per i sensori bolometrici hanno una grande importanza scientifica e pratica. Tali materiali dovrebbero possedere un elevato assorbimento efficace su un'ampia gamma spettrale, effetto termoresistivo ad alta stabilità (variazione della conduttanza elettrica con la temperatura), e devono essere economici da produrre.

Per creare il prototipo del bolometro, i ricercatori hanno utilizzato una soluzione acquosa di ossido di grafene, che è stato ottenuto con il metodo ampiamente utilizzato di ossidazione della grafite. La sospensione risultante di ossido di grafene è stata depositata sul substrato per la successiva microstrutturazione laser. Il trattamento laser provoca la parziale riduzione del film di ossido di grafene e ne modifica la morfologia. Di conseguenza, cambia le proprietà ottiche e termiche dell'ossido di grafene.

La sintesi del materiale per il prototipo del bolometro è stata sviluppata presso SINP MSU. Gli studi sulle proprietà ottiche sono stati condotti presso il Dipartimento di Fisica dell'Università Statale di Mosca. La ricerca sulle proprietà termiche è stata condotta presso LPI RAS.

"La microstrutturazione laser dell'ossido di grafene apre la possibilità di creazione selettiva di antiriflesso, rivestimenti termicamente conduttivi ed elettricamente conduttivi. Il metodo è abbastanza economico, compatibile con la tecnologia dei semiconduttori convenzionale e produce rivestimenti antiassorbenti che coprono ampie aree su quasi tutte le superfici. Le proprietà osservate dell'ossido di grafene ridotto mostrano parzialmente le prospettive del suo utilizzo in matrici bolometriche e altri dispositivi IR, "dice Stanislav Evlashin.