Desarrollo de una tecnología novedosa para controlar la temperatura corporal con la cámara de un teléfono inteligente

Los sensores de imágenes térmicas que detectan y capturan imágenes de las firmas de calor de cuerpos humanos y otros sujetos se han utilizado recientemente en termostatos para verificar las temperaturas faciales para la detección de COVID-19 sin contacto en las entradas de los edificios. En estas circunstancias, la industria de los teléfonos inteligentes está considerando activamente la incorporación de sensores como funciones portátiles para crear la función adicional de medir la temperatura en tiempo real. Además, la aplicación de dicha tecnología a vehículos autónomos puede facilitar una conducción autónoma más segura.

Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Won Jun Choi en el Centro de Materiales y Dispositivos Optoelectrónicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) ha desarrollado un sensor de imágenes térmicas que supera los problemas existentes de limitaciones de precio y temperatura de funcionamiento. a través de la investigación colaborativa con el equipo del Prof. Jeong Min Baik de la Universidad de Sungkyunkwan (SKKU). El sensor desarrollado en este trabajo puede operar a temperaturas de hasta 100 grados centígrados sin un dispositivo de enfriamiento y se espera que sea más asequible que los sensores estándar del mercado, lo que a su vez allanaría el camino para su aplicación a teléfonos inteligentes y vehículos autónomos.

Para integrarse con el hardware de los teléfonos inteligentes y los vehículos autónomos, los sensores deben funcionar de manera estable y sin dificultades a altas temperaturas de 85 grados Celsius y 125 grados Celsius, respectivamente. Para que los sensores de imágenes térmicas convencionales cumplan con este criterio, se necesitaría un dispositivo de enfriamiento independiente. Sin embargo, los dispositivos de refrigeración de gama alta de calidad suficiente tienen un precio de más de 2 millones de won coreanos; incluso estos dispositivos no hacen que el sensor sea adecuado para operaciones a temperaturas tan altas como 85 grados Celsius. Por lo tanto, los sensores de imagen térmica convencionales no se han aplicado en estos campos.

Un equipo de investigación conjunto de KIST y SKKU ha desarrollado un dispositivo que utiliza un dióxido de vanadio (VO₂) -B película estable a 100 grados Celsius. Este dispositivo detecta y convierte la luz infrarroja generada por el calor en señales eléctricas; esto elimina la necesidad de dispositivos de enfriamiento, que representan más del 10% del costo de los sensores de imágenes térmicas y consumen grandes cantidades de electricidad. El dispositivo pudo obtener el mismo nivel de señales infrarrojas a 100 grados Celsius que a temperatura ambiente. Además, como resultado de la fabricación y el uso de un absorbente de infrarrojos que puede absorber tanta luz infrarroja externa como sea posible, las firmas de calor se detectaron con tres veces más sensibilidad y se convirtieron en señales eléctricas. El dispositivo muestra alrededor de 3 milisegundos de tiempo de respuesta incluso a 100 grados Celsius, que es aproximadamente 3 ~ 4 veces más rápido que los convencionales. Estas altas velocidades de respuesta permiten que el dispositivo capture imágenes térmicas a 100 fotogramas por segundo, superando con creces el nivel convencional de 30 a 40 fotogramas por segundo. Esto hace que el dispositivo también sea un candidato interesante para su uso en vehículos autónomos.

El Dr. Choi del KIST dice que «por medio de nuestro trabajo con la investigación de convergencia en este estudio, hemos desarrollado una tecnología que podría reducir drásticamente el costo de producción de los sensores de imágenes térmicas. Nuestro dispositivo, en comparación con los más convencionales, ha capacidad de respuesta y velocidad operativas superiores. Esperamos que esto acelere el uso de sensores de imágenes térmicas en las industrias de suministro militar, teléfonos inteligentes y vehículos autónomos «.

Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología