Dyfarniad Ymchwilydd Newydd i ddatblygu gwell synwyryddion delwedd feddal ar gyfer diagnosteg feddygol

Mae Dr Bo Hou o’r Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth wedi derbyn Dyfarniad Ymchwilydd Newydd uchel-ei-fri gan Gyngor Ymchwil y Gwyddorau Ffisegol a Pheirianneg (EPSRC) i ymchwilio i welliannau i synwyryddion delwedd feddal sy’n hanfodol erbyn hyn mewn sawl maes o’n bywydau bob dydd.

Mae’r prosiect wedi derbyn £343,000 gan EPSRC i helpu i oresgyn yr anawsterau technegol cyfredol sy’n gysylltiedig â synwyryddion delwedd feddal wrth eu cymhwyso i ddiagnosteg feddygol.

Mae Dr Hou yn rhan o’r Grŵp Mater Cyddwysedig a Ffotoneg (CMP) yn yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth ac yn aelod o’r Sefydliad Lled-ddargludyddion Cyfansawdd (ICS) a Chanolfan Hyfforddiant Doethurol EPSRC mewn Gweithgynhyrchu Lled-ddargludyddion Cyfansawdd. Bydd Dr Hou yn gweithio’n agos gydag ymchwilwyr o Brifysgol Bryste, Prifysgol Caergrawnt a Phrifysgol Rhydychen. Yn ogystal â’n prifysgolion partner, bydd y gwaith yn cael ei gyflawni mewn cydweithrediad â TCL Corporate Research, Huawei UK, Glaia, 99P Recycling a Hamamatsu UK.

Mae synwyryddion delwedd feddal yn bwysig ar gyfer pethau fel monitro gwybodaeth ffisiolegol ein cyrff i ddarparu diagnosteg feddygol anymwthiol. Ni all offer synhwyro delweddau electronig cyfredol, fodd bynnag, gael ei integreiddio’n hawdd i gyrff dynol gan ei fod yn cynnwys ffotosynwyryddion lled-ddargludydd anhyblyg ac mae wedi’i integreiddio â hidlyddion optegol i wahaniaethu rhwng lliwiau. Mae’r hidlyddion yn creu gofynion ychwanegol o ran gwahaniaethu’r llwybr optegol gyda chyfyngiadau ar hyblygrwydd ac eglurder yr aráe synhwyro.

Er mwyn adeiladu synwyryddion delwedd feddal sy’n addas ar gyfer diagnosteg feddygol, mae angen ffotosynwyryddion di-hidlydd, hyblyg nad ydynt ond yn synhwyro golau o fewn tonfedd benodol.

Mae’r Ffynhonnau Cwantwm Coloidaidd (CQW) dau-ddimensiwn (2D) a ddarganfuwyd yn ddiweddar yn addawol iawn o ran cymwysiadau synwyryddion delwedd feddal. Maent nid yn unig yn cynnig purdeb lliw uchel â lled llawn hynod gul ar hanner-uchafswm (FWHM), ond hefyd yn arddangos cydnawsedd ardderchog ag offer electronig hyblyg, fel polareiddio optegol ymestyniad-uwch unigryw. Fodd bynnag, mae’r rhain yn broblematig oherwydd mae’r holl CQWs a adroddwyd yn cynnwys metelau trwm gwenwynig (e.e. cadmiwm a phlwm), ac nid oes llawer o gynnydd wedi’i wneud ar weithgynhyrchu CQWs anwenwynig neu ffotosynwyryddion band cul CQW.

Nod y prosiect ymchwil hwn yw helpu i oresgyn yr anawsterau technegol presennol a dod o hyd i led-ddargludyddion addas sy’n defnyddio elfennau anwenwynig ac sy’n gallu synhwyro golau’n effeithlon o fewn tonfedd benodol o ddiddordeb ar drwch o gyn lleied ag ychydig gannoedd o nanometrau. Os yn llwyddiannus, byddem yn symud gam yn nes at synhwyrydd delwedd feddal ecogyfeillgar, gyda’r potensial ar gyfer defnydd eang.

Dywedodd yr Athro Peter M Smowton, Pennaeth yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth a Rheolwr Gyfarwyddwr y Sefydliad Lled-ddargludyddion Cyfansawdd, “Mae Dr Hou yn ymchwilydd ifanc medrus iawn ag enw da rhyngwladol sy’n prysur ledaenu.  Cafodd ei recriwtio oherwydd ei set sgiliau eang ac i ddod â galluedd dot cwantwm lled-ddargludydd cyfansawdd a brosesir drwy doddiant i’r grŵp CMP ac ICS.  Bydd y Dyfarniad EPSRC yn sail iddo lansio ei yrfa lwyddiannus yng Nghaerdydd.”