Inovace: Kamufláž olihně inspiruje ultra ostré displeje
Biologové a vědci v oblasti nanotechnologií z Rice University neúnavně pracují na projektu financovaném americkým námořnictvem s cílem vyvinout materiál, který se dokáže vizuálně přizpůsobit svému okolí v reálném čase, stejně jako některé druhy olihní a dalších hlavonožců. Jejich cílem je vytvořit lodě, vozidla a nakonec vojáky, kteří budou téměř neviditelní.
Napodobování kůže olihně pro vysokorozlišovací displeje
Inspirováni pozoruhodnými kamuflážními schopnostmi kůže olihně vyvinuli vědci flexibilní, vysokorozlišovací a energeticky úsporný displej, který může realisticky napodobit své okolí. Tato průlomová technologie zahrnuje vytváření jednotlivých pixelů (drobných barevných teček, které tvoří obraz na televizorech a chytrých telefonech), které jsou neviditelné pro lidské oko. S využitím přesně vyrobených nanovláken hliníku vědci dosáhli živé produkce barev v pixelech, které jsou 40krát menší než ty, které se nacházejí v dnešních displejích.
Jak to funguje
Výzkumníci použili techniku zvanou depozice elektronovým svazkem k vytvoření polí nanovláken a mikroskopických pixelů. Tyto malé pixely produkují jasné barvy bez použití barviv, která mohou časem vyblednout. Barva každého pixelu je jemně doladěna úpravou vzdálenosti mezi vlákny nebo jejich délkou.
Když světlo dopadne na nanovlákna, rozptyluje se na specifických vlnových délkách, což vytváří požadovanou barvu. Přesným řízením uspořádání a délky okolních nanovláken může tým manipulovat s tím, jak světlo odráží, což zužuje spektrum viditelného světla emitovaného každým pixelem. Navíc se tyto plazmonické pixely stávají jasnějšími nebo tmavšími v závislosti na okolním světle, podobně jako barvy ve vitrážích. Tato vlastnost slibuje vytvoření displejů s nižší spotřebou energie, které jsou šetrnější k očím.
Výhody a výzvy
Výhody:
- Menší pixely pro displeje s vyšším rozlišením
- Živá produkce barev bez barviv
- Energeticky účinné a oku lahodící plazmonické pixely
- Levné a snadno zpracovatelné hliníkové nanomateriály
Výzvy:
- Zvýšení výroby pro hromadnou výrobu
- Replikace široké škály barev v dnešních špičkových displejích
- Integrace se stávajícími komponentami displeje, jako jsou tekuté krystaly
Možné aplikace v spotřební elektronice
Schopnost přesně manipulovat s vlákny v nanoměřítku je pro tento průlom zásadní. Malé odchylky v délce nebo rozteči těchto vláken mohou mít významný vliv na barevný výstup displeje. Zvýšení výroby pro hromadnou výrobu těchto typů displejů představuje výzvu, ale vědci jsou optimističtí. Poukazují na existující technologie, jako je UV litografie a nanoimprint litografie, které by mohly být přizpůsobeny pro tento účel.
Jakmile budou překonány výzvy ve výrobě, mají displeje s pixely v nanoměřítku potenciál革新消费类电子产品. Nabízejí příslib ultra ostrých, energeticky účinných a oku lahodících displejů v televizích, chytrých telefonech a dalších elektronických zařízeních.
Spolupráce a budoucí směřování
Tým z Rice University zkoumá spolupráci s komerčními výrobci displejů, aby tuto technologii přiblížili praktickým aplikacím. Takové spolupráce by mohly vést k novým typům displejů pro spotřebitelská zařízení a podpořit vývoj kamufláže podobné olihním pro vojenské účely.
Také vědci z MIT pracují na replikaci vlastností kůže hlavonožců, včetně nejen barvy, ale také textury. Tato vlastnost bude zásadní pro vojenské aplikace, protože flexibilní displej, který dokáže napodobit texturu kamenů nebo suti, by mohl učinit vozidla prakticky neviditelnými na krátkou vzdálenost.
Budoucnost technologie displejů je zářivá, s inspirací od mistrů přírodní kamufláže. Pixely v nanoměřítku a adaptivní displeje slibují transformaci našich vizuálních zážitků a otevření nových možností jak pro spotřební elektroniku, tak pro vojenské aplikace.
