به تازگی تیمی تحقیقاتی از موسسه فن‌آوری کارلسروهه آلمان (‏KIT)‏ یک سیستم مخابراتیِ نور مرئیِ چند کاناله طراحی کرده است.

این سیستم براساس آرایه­ای از آشکارسازهای نوریِ آلی که توان تجزیه[۱] سیگنال‌های نوری، بدون نیاز به فیلترهای اضافی را دارند، طراحی شده ‌است. ​

در این پژوهش، محققان KIT، فرمول ویژه­ای برای جوهر چاپ آشکارساز نوریِ آلیِ پایه هتروجانکشن[۲] با قابلیت  طول‌موج انتخابی؛ بر روی حامل‌های منعطف، مهندسی کردند.

برای این کار، آن‌ها از پذیرنده‌های غیر فولرینی[۳] در یک ماتریس دهنده[۴] از جنس پلیمر شفاف و با هدف محدود کردن پاسخ نوری به ناحیه مرئی استفاده کردند.

قابل ذکر است در این روش از فیلتر نوری استفاده نشده و تنها تکنیک‌های کنترل و هدایت نور به کار رفته است. ​

جالب است بدانید در روشِ منحصربفرد تیم تحقیقاتی KIT، خواص نوری سیستم هتروجانکشن بالک از ویژگی‌های مربوط به جوهر ویسکوالاستیک جدا می‌شود یعنی با وجود اینکه دهنده­ی پلیمری، خواص جوهر را پررنگ نشان می­دهد اما پاسخ طیفیِ دستگاه تنها به انتخاب پذیرنده غیر فولرین بستگی دارد.

این کار، هر گونه وابستگیِ متقابل بین پارامترهای پردازش و ویژگی‌های نوری لایه فعال را از بین می‌برد.

به علاوه، این روش نیازِ به ابداع فرمولاسیون جدید برای جوهر هنگام انتخاب گیرنده‌های غیر فولرینی را حذف کرده است و فرآیند چاپِ بدون فیلترِ آشکارسازهای نوری آلی با طول‌موج انتخابی را ساده­تر می‌کند.

سنسورهای نوری آلیِ رنگ-گزینشی ساخته شده از طریق چاپ با جوهر جت با خواص نیمه‌رسانا.
با کسب اجازه از نوح استروبل، از تیم تحقیقاتی KIT

​

بنابر نتایج بدست آمده، فوتودیودهای آلی چاپ‌شده، دینامیکی عالی از حاملان بار را در تست‌های طیف‌سنجی نشان داده اند.

همچنین نتایج، حاکی از گزینش پذیریِ عالی رنگ و عملکرد مطلوب فوتودیودها در یک سیستم ارتباطی بر پایه نور مرئی بدون فیلتر ‌است. سیستمی که که قادر به جداسازی و طبقه بندی سیگنال‌های نوری ترکیبی باشد. ​

تیم  KIT بر این باور است که سادگیِ این روش که به طور همزمان کارکرد و ساخت را مورد توجه قرار می‌دهد، می‌تواند در آینده مسیری به سوی یکپارچه‌سازی آسان عناصر سنجش نوری با طول‌موج انتخابی باشد.

همچنین اعضای این تیم اعتقاد دارند که این روش در کاربردها و صنایعی که نیاز به سفارشی سازی زیاد، توان عملیاتی بالا و اثربخشی مشتری است مثلاً صنایع مرتبط با دستگاه‌های نساجی، تکنولوژی حسگر موبایل یا سیستم‌های نظارتی حوزه بهداشت و درمان جواب خوبی خواهد داد. ​

بنا به گفته آقای نوح استروبل، یکی از محققان KIT، ” از آنجایی که تعداد زیادی از این آشکارسازهای نوری را می­توان بر روی مواد انعطاف‌پذیر و سبک تولید کرد، این فوتودیودها پتانسیل بالایی برای سازگاری با سیستم های تلفن همراه خواهند داشت”.

[۱] demultiplexing

[۲] heterojunction

[۳] nonfullerene acceptors

[۴] donor matrix