Home НаукаБіотехнологія Інновації: маскування кальмарів надихає на створення надчітких дисплеїв

Інновації: маскування кальмарів надихає на створення надчітких дисплеїв

by Пітер

Інновації: маскування кальмарів надихає на створення надчітких дисплеїв

Біології та дослідники в галузі нанотехнологій з Університету Райса невтомно працювали над фінансованим ВМС США проєктом зі створення матеріалу, який може візуально адаптуватися до свого оточення в режимі реального часу, як це роблять деякі види кальмарів та інші головоногі молюски. Їхньою метою є створення кораблів, транспортних засобів і зрештою солдатів, які будуть практично непомітними.

Імітація шкіри кальмара для дисплеїв із високою роздільною здатністю

Натхненні чудовими маскувальними здібностями шкіри кальмара, науковці розробили гнучкий, високоякісний і малопотужний дисплей, який може реалістично імітувати своє оточення. Ця інноваційна технологія передбачає створення окремих пікселів (крихітних кольорових точок, які складають зображення на телевізорах і смартфонах), які є невидимими для людського ока. Використовуючи точно спроєктовані алюмінієві наностержні, дослідники досягли яскравого відтворення кольорів у пікселях, які в 40 разів менші, ніж ті, що використовуються в сучасних дисплеях.

Принцип роботи

Дослідники застосували техніку, названу електронно-променевим напиленням, для створення масивів наностержнів і пікселів мікронного розміру. Ці крихітні пікселі відтворюють яскраві кольори без використання барвників, які можуть з часом вицвітати. Колір кожного пікселя точно настроюється шляхом регулювання відстані між стержнями або їхньої довжини.

Коли світло потрапляє на наностержні, воно розсіюється на певних довжинах хвиль, відтворюючи бажаний колір. Точно контролюючи розташування і довжину навколишніх наностержнів, команда може маніпулювати тим, як світло відбивається навколо, звужуючи спектр видимого світла, що випромінюється кожним пікселем. Крім того, ці плазмонні пікселі стають яскравішими або тьмянішими залежно від навколишнього світла, подібно до кольорів на вітражах. Ця функція обіцяє створення дисплеїв із меншим енергоспоживанням, які є більш приємними для очей.

Переваги та виклики

Переваги:

  • Менші пікселі для дисплеїв із вищою роздільною здатністю
  • Яскраве відтворення кольорів без барвників
  • Енергоефективні та безпечні для очей плазмонні пікселі
  • Недорогі та прості в роботі алюмінієві наноматеріали

Виклики:

  • Збільшення виробництва для масового випуску
  • Відтворення широкого спектра кольорів у сучасних високоякісних дисплеях
  • Інтеграція з існуючими компонентами дисплея, такими як рідкі кристали

Потенційні програми в споживчих технологіях

Здатність точно маніпулювати нанорозмірними стержнями має вирішальне значення для цього прориву. Незначні зміни в довжині або відстані між цими стержнями можуть істотно вплинути на колірний вивід дисплея. Збільшення виробництва для масового випуску таких дисплеїв є складним завданням, але дослідники оптимістично налаштовані. Вони вказують на існуючі технології, такі як УФ-літографія і наноімпринтна літографія, які можна адаптувати для цієї мети.

Після подолання виробничих проблем піксельні дисплеї нанометрового масштабу мають потенціал для революції у споживчих пристроях. Вони обіцяють надчіткі, енергоефективні та безпечні для очей дисплеї на телевізорах, смартфонах та інших електронних пристроях.

Співпраця та подальші напрямки

Команда Університету Райса вивчає можливості співпраці з комерційними виробниками дисплеїв, щоб наблизити цю технологію до практичного застосування. Така співпраця може призвести до появи нових типів дисплеїв для споживчих пристроїв і сприяти розвитку камуфляжу для військових цілей, подібного до того, що використовують кальмари.

Дослідники з MIT також працюють над відтворенням властивостей шкіри головоногих, включаючи не тільки колір, але й текстуру. Ця функція буде вирішальною для військового застосування, оскільки гнучкий дисплей, який може імітувати текстуру скель або гальки, може зробити транспортні засоби практично невидимими на близькій відстані.

Майбутнє технологій відображення є світлим, а натхнення черпається з майстрів маскування природи. Пікселі нанометрового масштабу та адаптивні дисплеї обіцяють змінити наш візуальний досвід і відкрити нові можливості як для споживчої електроніки, так і для військових застосувань.

You may also like