قام فريق بحثي من ETH Zürich بالتعاون مع Empa، بقيادة Maksym Kovalenko، بتقديم حل جديد لمستشعر الصور يعتمد على البيروفسكايت، وهو ابتكار قد يُحدث ثورة في تكنولوجيا التعرف على الألوان والتصوير.

في مستشعرات الصور السليكونية التقليدية، يستقبل كل بكسل حوالي ثلث الضوء المتاح فقط، بسبب الحاجة إلى مرشحات الألوان. لكن الباحثين اكتشفوا أن مادة البيروفسكايت الهاليدية الرصاصية تتغير خصائصها الفيزيائية مع تغير تركيبتها الكيميائية، مما يتيح التعرف على ألوان الضوء المختلفة دون الحاجة إلى مرشحات. من خلال ضبط محتوى اليود والبروم والكلور في البيروفسكايت، تمكنوا من تصنيع طبقات بكسل تمتص الضوء الأحمر والأخضر والأزرق، والتي يمكن تكديسها في مستشعر الصور لتحسين كفاءة التقاط الضوء والدقة المكانية.

وقال Kovalenko: "نحن نعمل على تطوير هذه التكنولوجيا، للانتقال من مرحلة الإثبات الأولي إلى التطبيقات العملية". نجح الفريق في بناء مستشعرين للصور بطبقة رقيقة من البيروفسكايت، وأثبتا تفوقهما على تقنية السليكون التقليدية في الحساسية للضوء، دقة إعادة إنتاج الألوان، والدقة. كما يمكن لمستشعرات البيروفسكايت القضاء على بعض العيوب في التصوير الرقمي مثل تأثيرات de-mosaicing وmoiré.

إلى جانب الكاميرات الرقمية الاستهلاكية، تُظهر مستشعرات البيروفسكايت إمكانيات هائلة في مجال الرؤية الآلية. في التصوير فائق الطيف (hyperspectral imaging)، يمكن للباحثين التحكم بدقة في نطاقات الأطوال الموجية التي تمتصها كل طبقة، مما يتيح قنوات ألوان منفصلة بوضوح، وهو أمر ذو أهمية كبيرة في التطبيقات الطبية، الزراعية، ومراقبة البيئة التلقائية.

على الرغم من أن مستشعرات البيروفسكايت لا تزال في مرحلة التطوير المبكر، أثبت الباحثون إمكانية تصغيرها. ويأملون في تقليص حجم المستشعر وزيادة عدد البكسلات لدفع التكنولوجيا نحو التطبيقات العملية.

وقال Sergii Yakunin، أحد أعضاء الفريق: "يجب أن تكون البكسلات المصنوعة من البيروفسكايت أصغر من تلك المصنوعة من السليكون". لكن ذلك يتطلب تكييف وتحسين تقنيات الاتصال والمعالجة الإلكترونية.