Innovazione: il camouflage del calamaro ispira display ultra nitidi
Biologi e ricercatori di nanotecnologia della Rice University hanno lavorato instancabilmente a un progetto finanziato dalla Marina degli Stati Uniti per sviluppare un materiale che possa adattarsi visivamente al suo ambiente in tempo reale, proprio come alcune specie di calamari e altri cefalopodi. Il loro obiettivo è creare navi, veicoli e, alla fine, soldati che siano quasi invisibili.
Imitare la pelle del calamaro per display ad alta risoluzione
Ispirati dalle straordinarie capacità di mimetizzazione della pelle del calamaro, gli scienziati hanno sviluppato un display flessibile, ad alta risoluzione e a basso consumo che può imitare realisticamente il suo ambiente. Questa tecnologia all’avanguardia prevede la creazione di singoli pixel (i minuscoli punti colorati che compongono le immagini su TV e smartphone) che sono invisibili all’occhio umano. Utilizzando nanobarre di alluminio progettate con precisione, i ricercatori hanno ottenuto una vivida riproduzione dei colori in pixel che sono 40 volte più piccoli di quelli presenti nei display odierni.
Come funziona
I ricercatori hanno impiegato una tecnica chiamata deposizione a fascio di elettroni per creare array di nanobarre e pixel di dimensioni micrometriche. Questi minuscoli pixel producono colori brillanti senza l’uso di coloranti, che possono sbiadire nel tempo. Il colore di ciascun pixel viene regolato con precisione regolando le distanze tra le barre o le loro lunghezze.
Quando la luce colpisce le nanobarre, si disperde a lunghezze d’onda specifiche, producendo il colore desiderato. Controllando con precisione la disposizione e la lunghezza delle nanobarre circostanti, il team può manipolare il modo in cui la luce rimbalza, restringendo lo spettro della luce visibile emessa da ciascun pixel. Inoltre, questi pixel plasmonici diventano più luminosi o più scuri a seconda della luce circostante, in modo simile ai colori delle vetrate. Questa caratteristica è promettente per la creazione di display a basso consumo energetico che siano più piacevoli per gli occhi.
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi:
- Pixel più piccoli per display a risoluzione più elevata
- Vivida riproduzione dei colori senza coloranti
- Pixel plasmonici a risparmio energetico e piacevoli per gli occhi
- Nanomateriali in alluminio economici e facili da lavorare
Svantaggi:
- Aumento della produzione per la produzione di massa
- Replica della vasta gamma di colori nei display di fascia alta odierni
- Integrazione con componenti di visualizzazione esistenti, come i cristalli liquidi
Applicazioni potenziali nella tecnologia di consumo
La capacità di manipolare con precisione barre in nanoscala è cruciale per questo progresso. Piccole variazioni nella lunghezza o nella spaziatura di queste barre possono avere un impatto significativo sull’output di colore del display. Ampliare la produzione per produrre in serie questi tipi di display rappresenta una sfida, ma i ricercatori sono ottimisti. Indicano tecnologie esistenti come la litografia UV e la litografia a nanoimpronta che potrebbero essere adattate a questo scopo.
Una volta superate le sfide di produzione, i display a pixel in nanoscala hanno il potenziale per rivoluzionare i dispositivi di consumo. Offrono la promessa di display ultra nitidi, a risparmio energetico e piacevoli per gli occhi in TV, smartphone e altri dispositivi elettronici.
Collaborazioni e sviluppi futuri
Il team della Rice University sta esplorando collaborazioni con produttori di display commerciali per avvicinare questa tecnologia ad applicazioni pratiche. Tali collaborazioni potrebbero portare a nuovi tipi di display per dispositivi di consumo e far progredire lo sviluppo di mimetizzazioni di tipo calamaro per applicazioni militari.
Anche i ricercatori del MIT stanno lavorando alla replica delle proprietà della pelle dei cefalopodi, inclusa non solo il colore ma anche la trama. Questa caratteristica sarà cruciale per le applicazioni militari, poiché un display flessibile in grado di imitare la trama di rocce o macerie potrebbe rendere i veicoli praticamente invisibili a distanza ravvicinata.
Il futuro della tecnologia dei display è luminoso, con ispirazione tratta dai maestri del camuffamento della natura. I pixel in nanoscala e i display adattabili promettono di trasformare le nostre esperienze visive e di aprire nuove possibilità sia per l’elettronica di consumo che per le applicazioni militari.
