Толщина наноразмерного экрана возможна после исследования в Великобритании и Австралии

Университетское исследовательское сотрудничество Австралия и Великобритания успешно завершили проверку концепции, которая приближает производство экранов в 100 раз тоньше, чем современные технологии.

Исследователи из Австралийского национального университета, Университета Нового Южного Уэльса в Канберре и Университета Ноттингем Трент разработали поверхность без наночастиц с быстро электрически настраиваемыми пикселями, позволяющую проецировать видимый и почти видимый свет с высоким разрешением.

Однако первый автор и докторант Австралийского национального университета Хосров Занганех Камали сказал: «Изобретение эффективного способа контроля [metasurfaces] Это до сих пор является предметом интенсивных исследований».

Согласно статье, метаповерхности представляют собой двумерные массивы наночастиц, которые обладают «необычайными свойствами светорассеяния».

Используя метаповерхность на основе кремния, исследователи довели температуру материала до рабочей температуры около 200 градусов по Цельсию. Это привело к тому, что оптические характеристики воздушной линии изменились почти в 10 раз быстрее, чем может обнаружить человеческий глаз, и быстрее, чем частота кадров видео.

В документе говорится, что характеристики скрытой поверхности кремния делают его «первой метаповерхностью, которую можно интегрировать в передовые инструменты … такие как дисплеи с плоским экраном, динамическая голография для виртуальной реальности или обнаружение и определение дальности света (ЛИДАР)».

Построив метаповерхность из кремния, она будет иметь «долгий срок службы, в отличие от органических материалов, необходимых для других существующих альтернатив», — сказал профессор Андрей Мирошниченко, единственный исследователь UNSW в Канберре в команде.

Он также добавил, что кремний широко доступен и дешев в производстве, а также совместим со стандартным процессом производства полупроводников.

По сравнению с ЖК-дисплеями и светодиодными дисплеями внешние поверхности могут использоваться в дисплеях, которые в 100 раз тоньше, имеют в 10 раз большее разрешение и потребляют на 50 процентов меньше энергии. Энергия экономится, потому что внешние поверхности не требуют использования поляризованного света.

Варианты использования исторически были ограничены, поскольку плоская структура построена на наночастицах в фиксированных положениях, что затрудняет изменение ее взаимодействия со светом, в отличие от многослойных светодиодных или ЖК-экранов, которые основаны на жидкокристаллических ячейках.

Эта технология также практически совместима с современными электронными экранами, включая персональные электронные устройства.

Мохсен Рахмани, руководитель проекта и профессор инженерии в Университете Ноттингем Трент, сказал, что команда «проложила путь к преодолению технологического барьера, заменив жидкокристаллический слой в существующих дисплеях на метаповерхность, что позволило нам делать доступные плоские экраны, которые бесплатны. жидких кристаллов».

«Самое главное, наша новая технология может привести к значительному снижению энергопотребления, что является отличной новостью, учитывая количество мониторов и телевизоров, ежедневно используемых в домах и на предприятиях. Мы считаем, что пришло время постепенно отказаться от ЖК-дисплеев и светодиодных дисплеев в так же, как они были сделаны Телевизоры с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) были постепенно сняты с производства за последние 10-20 лет.

Драгомир Нечев, директор Центра передового опыта по трансформационным метасистемам (TMOS) Австралийского исследовательского совета (ARC), добавил: «Возможности обычных мониторов достигли своего пика и вряд ли значительно улучшатся в будущем из-за многочисленных ограничений. «

Пять из восьми исследователей, названных в статье, опубликованной в «Свет: наука и приложения», работают в Центре передового опыта ARC по ТМОС в Исследовательской школе физики ANU, в том числе заведующий кафедрой Австралийской академии наук профессор Чинупати Джагадиш.

Исследовательская школа физики ANU известна своими инновационными курсами, в том числе компанией по навигационным технологиям LIDAR Vai Photonics, которая с тех пор была приобретена Advanced Navigation, и компанией по квантовым вычислениям Quantum Brilliance.

Вы знаете больше? Свяжитесь с Джеймсом Райли по электронной почте.