Sci. Adv.:仿生视觉突破!超薄钙钛矿曲面图像传感器实现实时调焦成像

来源:知光谷发布时间:2025-09-08 10:24:03

人类视觉系统具备实时调焦成像能力,激发了曲面成像系统的发展。然而,模拟人眼视网膜的曲面图像传感器通常缺乏可调曲率,难以在整个调焦范围内匹配Petzval曲面。

本研究北京航空航天大学潘曹峰、吴文强、中国科学院北京纳米能源与系统研究所高文超、香港理工大学Xun Han和香港科技大学范智勇等人提出了一种基于可调曲率钙钛矿曲面图像传感器的可调焦实时曲面成像系统。采用聚对二甲苯C薄膜进行防水封装,展示了具有分级网格设计的超薄钙钛矿曲面图像传感器,可在不同曲率球面上实现贴合,并在变形过程中保持机械稳定性。该图像传感器具有低检测限(10 nW/cm²)和长期稳定的动态光响应。

通过将图像传感器与可调透镜结合,通过同步调节传感器和透镜曲率,实现了不同距离下的清晰成像。进一步地,通过将图像传感器与读出矩阵和无线数据采集组件集成,展示了具备实时调焦成像能力的成像系统。

文章亮点

超薄分级网格结构设计:器件总厚度仅5.4 μm,采用蛇形分级网格(SHM)布局,有效分散应变,使传感器可贴合不同曲率球面,机械稳定性优异。

高性能钙钛矿光电器件:基于2D Ruddlesden-Popper钙钛矿(PEA₂MA₃Pb₄I₁₃),器件探测限低至10
nW/cm²,最高探测率达2.3×10¹³ Jones,响应时间仅5 ms,且具备6小时连续工作稳定性。

仿生视觉实时调焦系统:将可调透镜与曲面图像传感器集成,通过同步调节透镜焦距与传感器曲率,实现不同物距下的清晰成像,并搭建无线实时成像系统,展示动态调焦能力。

Bimolecular Amines Vapor Passivation for Efficient Perovskite Solar Cells Based on Blade-Coated FAPbI3

C. Zhou, W. Wang, H. Wu, J. Zhang, Y. Zhou, Y. Wang, G. Wu, W. Fu, A. K. Y. Jen and H. Chen, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D5EE04570C

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee04570c


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