Тонкая, как мыльный пузырь, плёнка из нитрида алюминия висит над зеркальной пластиной, и между ними — воздушная прослойка толщиной в микрометр. Когда на неё попадает невидимый глазу инфракрасный свет с длиной волны около 15 микрометров, плёнка начинает вибрировать в такт со светом — как струна, отзывающаяся только на свою ноту. От вибрации она слегка нагревается, и её электрическое сопротивление меняется. Так рождается сигнал.

Секрет узкой настройки — в самом материале. Атомы в нитриде алюминия колеблются с определённой частотой, и свет именно этой частоты поглощается сильнее всего. Подвесив плёнку над зеркалом, физики заставили свет отражаться и проходить через неё несколько раз, усиливая поглощение. А чтобы плёнка быстрее нагревалась и остывала, в ней проделали аккуратные отверстия — как в дуршлаге, который легче нагреть, чем сплошную кастрюлю.

Датчик испытали, направляя на него инфракрасный свет разной длины волны. Он откликался только на узкую полосу от 14 до 18 микрометров, а самый сильный отклик был на 15,48 микрометра — ровно там, где и предсказывала теория. При этом чувствительность оказалась высокой: изменение сопротивления на 920 миллионных долей на каждый милливатт падающего света.

Зачем это нужно? Многие газы и вещества оставляют свой «отпечаток» в инфракрасном свете именно на таких длинах волн. Компактный датчик, настроенный на нужную «ноту», сможет за считанные секунды определить, есть ли в воздухе угарный газ или другой загрязнитель, не мешая сигналы от всего остального. А если собрать несколько таких плёнок с разной настройкой, получится миниатюрный спектрометр — прибор, который раскладывает тепло на цвета, как призма раскладывает солнечный свет.