環保量子墨水為紅外線偵測提供新解，可望取代有毒重金屬，並降低夜視技術的生產成本，應用於多領域。

紅外線攝影機在我們的生活中越來越普及，從自動駕駛到醫療影像，甚至是國家安全，都扮演著重要的角色。然而，現今紅外線偵測器中使用的有毒重金屬，卻對環境造成了嚴重的威脅，許多國家也開始祭出相關的禁令。這使得製造商必須在產品性能和法規遵循之間做出痛苦的抉擇。紐約大學坦登工程學院的研究團隊，找到了一種潛在的解決方案：他們利用環保的量子點來偵測紅外線，不再依賴汞、鉛等禁用物質。這項突破性的研究，為紅外線科技的發展，開闢了一條全新的道路。想了解更多資訊，可以在網路上搜尋 “NYU Tandon School of Engineering quantum ink”。

傳統的紅外線偵測器，就像是在顯微鏡下，一片一片拼湊拼圖一樣，需要非常緩慢且精準的原子排列技術。而膠體量子點的製備方式，卻像是在「煉墨」，整個過程都在溶液中完成。這種「量子墨水」可以利用類似於包裝或報紙印刷的滾筒式塗佈技術，進行大面積的沉積。這種從費力組裝到溶液製程的轉變，大幅降低了生產成本，為紅外線技術的廣泛商業應用打開了大門。想像一下，未來我們的夜視設備，就像印刷報紙一樣快速且廉價，是不是非常令人期待呢？

紐約大學坦登工程學院化學與生物分子工程系的副教授Ayaskanta Sahu指出，紅外線產業正面臨著一個前所未有的困境：環境法規越來越嚴格，但市場對紅外線成像的需求卻不斷增長。這使得許多公司在擴大熱成像系統的生產規模時，遭遇了嚴重的瓶頸。研究團隊透過一種稱為「溶液相配體交換」的技術，調整量子點的表面化學性質，使其具有足夠的導電性，可以傳輸來自入射光的光訊號。這種解決方案不僅製程簡單，還能形成平滑且均勻的薄膜，非常適合大規模生產。

研究結果顯示，這種量子點紅外線偵測器的表現相當出色，它可以在微秒級的時間內對紅外線做出反應。要知道，人類眨眼的速度，都比它慢上數百倍！此外，它還可以偵測到極微弱的光訊號，靈敏度高達奈瓦等級。研究團隊的負責人Shlok J. Paul表示，他們有信心能夠進一步改良這種材料，使其在紅外線光譜中，發揮更大的潛力。可以想像，未來我們將能夠看到更清晰、更遠的紅外線影像，這對於國防、安全、醫療等領域，都將帶來革命性的影響。

除了量子點技術之外，研究團隊先前還開發出一種使用銀奈米線的新型透明電極。這種電極不僅對紅外線具有高度的穿透性，還能有效地收集電訊號，這也是紅外線相機系統中不可或缺的元件。量子點負責感測紅外線，透明電極則負責訊號的收集和處理。這兩項技術的結合，解決了大面積紅外線成像陣列所面臨的挑戰，使得在廣闊的區域內進行高效能偵測，以及從數百萬個偵測像素中讀取訊號，成為可能。

Ayaskanta Sahu教授表示，無論是特斯拉汽車，還是智慧型手機，都需要符合環保標準，且具有成本效益的紅外線偵測器。量子點技術有潛力讓這些技術更加普及。雖然目前量子點偵測器的效能，在某些方面還不及傳統的重金屬偵測器，但研究人員相信，隨著量子點合成技術和設備工程的不斷進步，這種差距將會逐漸縮小。在不久的將來，我們或許就能在日常生活中，看到更多採用量子點技術的紅外線產品，讓我們的生活更加安全、便利。

Ref:

NYU Tandon School of Engineering. (2025, September 25). Scientists brew “quantum
ink” to power next-gen night vision. ScienceDaily. Retrieved September 25, 2025
from www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250925025356.htm