antony_w (antony_w) wrote,
antony_w
antony_w

Голландские ученые создали цветные «физические пиксели» из графена



Исследователи из Делфтского технического университета (Нидерланды) совершили открытие, которое однажды может привести к появлению новой технологии производства дисплеев. Ученые создали так называемые графеновые пузырьки, которые могут изменять цвет при расширении и контакте друг с другом. Исследователи говорят, что их «физические пиксели» могут однажды стать частью новых, более гибких, прочных и энергоэффективных экранов, по сравнению с обычными LED.

Однако специалисты указывают, что созданная ими технология находится в зачаточном состоянии. Само по себе производство графена обходится очень дорого, а тут еще новая технология. В общем, радоваться скорому выходу дисплеев на базе новой технологии пока преждевременно.

Как бы там ни было, свое открытие ученые совершили при работе с пластинками из оксида кремния, которые были покрыты двойным слоем графена толщиной в два атома углерода. Сами пластинки содержат крошечные (толщиной в 10 раз меньше толщины человеческого волоса) отверстия, которые закрываются графеновым слоем и создают своего рода воздушный пузырь. Работая с этими образцами, ученые отметили, что пузырьки графена способны изменять свой цвет в зависимости от давления, которое имеется в отверстиях. При изменении давления пузырьки становятся либо вогнутыми, либо вытянутыми и при этом преломляют проходящий через них свет, меняя свой цвет.



Техническая схема, показывающая, как слои графена могут растягиваться над полостями в пластинках оксида кремния

«В базовом виде графен – это прозрачный материал. Он настолько тонкий, что свет от него практически не отражается», — говорит исследователь Сантьяго Картамил-Буэно.

«Однако мы использовали двойной слой графена, поэтому свет преломлялся сильнее».

Когда графеновые пузырьки вгибались и вытягивались, свету приходилось проходить меньше или больше расстояния до подложки из оксида кремния. Это, в свою очередь, приводило к изменениям в том, какая часть светового спектра поглощалась, а какая обратно отражалась, что, в свою очередь, явилось изменениями в цвете.

«В зависимости от глубины отверстий, вы получаете разный уровень интерференции. От этого и наблюдаются изменения в цвете», — объясняет Картамил-Буэно.

Тот же самый принцип используется, например, в технологии Mirasol компании Qualcomm, где задействуются отражающие мембраны, управляемые электростатикой. Как и в случае E-Ink-дисплеев, эта технология показывает очень высокий уровень энергоэффективности: как только на экране отображается изображение, на его поддержку не требуется использование дополнительного питания. Однако особенность этих дисплеев такова, что подсветку в них использовать невозможно. Из этого получается, что читать такие дисплеи в темноте будет практически невозможно, но при этом при ярком свете они остаются отлично читаемыми.

Однако на пути массового использования технологий экранов на базе графена стоят многочисленные трудности. Во-первых, изменения в цвете графеновых пузырьков наблюдались только под микроскопом, так как, напомним, производство подобных графеновых образцов, но более крупных размеров, будет обходиться очень дорого. В результате «пиксели» получились настолько маленькими, что для создания на их базе даже очень маленького изображения потребовались бы сотни тысяч этих пикселей. Произвести графеновые пузырьки более крупными тоже не получится – существует вероятность их нестабильного поведения (они могут попросту лопаться). Во-вторых, исследователи Делфтского технического университета еще не выяснили, как на их базе можно создавать чистые цвета.

«Мы наблюдали разные цвета. Как радугу. Однако мы пока не можем создать чистые цвета: например, чистый красный или чистый синий», — объясняет Картамил-Буэно.


Художественное представление графеновых пикселей

Следующим шагом для ученых станет поиск эффективного и точного управления изменяемого давления в каждой отдельно взятой полости. Картамил-Буэно, что его команда рассматривает вариант электростатики, то есть принципа, который используется в экранах Mirasol. Подвижки уже есть. Как и в случае с дисплеями Mirasol, новая технология будет очень эффективна на солнечном свете, при этом графен сделает эти экраны очень прочными, гибкими и легкими. В университете в настоящий момент ведется работа над первыми прототипами. Кто знает, возможно, первые экземпляры мы сможем увидеть уже на следующей выставке MWC, которая будет проходить в марте следующего года.

Tags: графен, технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo antony_w august 17, 2014 11:48 18
Buy for 10 tokens
Есть блог, в котором написано много постов про роботов: ссылка И там есть несколько статей о замене рабочих мест человека роботами: Уже к 2018 году роботы отберут у человека часть профессий Рабский труд без зарплаты Армия роботов: зачем она нужна обильной людьми Поднебесной и кому может…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments