Самые маленькие пиксели из когда-либо созданных - в миллион раз меньше, чем в смартфонах, созданные путем улавливания частиц света под крошечными золотыми камнями - могут быть использованы для новых типов крупномасштабных гибких дисплеев, достаточно больших, чтобы покрыть весь экран. здания.
Цветовые пиксели, разработанные группой ученых под руководством Кембриджского университета, совместимы с рулонным производством гибких пластиковых пленок, что значительно снижает стоимость их производства. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Это была давняя мечта - имитировать меняющую цвет кожу осьминога или кальмара, позволяя людям или объектам исчезать на естественном фоне, но создание гибких дисплеев большой площади по-прежнему непомерно дорого, потому что они изготавливаются из высокоточных многослойных материалов.
В центре пикселей, разработанных кембриджскими учеными, находится крошечная частица золота размером в несколько миллиардных долей метра. Зерно располагается поверх отражающей поверхности, задерживая свет в промежутке между ними. Каждое зерно окружено тонким липким покрытием, которое химически изменяется при электрическом переключении, в результате чего пиксель меняет цвет по всему спектру.
Команда ученых из разных дисциплин, включая физику, химию и производство, создала пиксели, покрыв чаны с золотыми зернами активным полимером под названием полианилин, а затем распылив их на гибкий пластик с зеркальным покрытием, чтобы резко снизить стоимость производства.
Пиксели являются самыми маленькими из когда-либо созданных, в миллион раз меньше, чем типичные пиксели смартфона. Их можно увидеть при ярком солнечном свете, и, поскольку им не требуется постоянная мощность для сохранения заданного цвета, они обладают энергетическими характеристиками, которые делают возможными и устойчивыми большие площади.«Мы начали с мытья ими алюминированных пищевых пакетов, но потом обнаружили, что аэрозольное распыление работает быстрее», - сказал соавтор Хён-Хо Чжон из Кембриджской Кавендишской лаборатории.
«Это не обычные инструменты нанотехнологий, но такой радикальный подход необходим, чтобы сделать устойчивые технологии возможными», - сказал профессор Джереми Дж. Баумберг из Центра нанофотоники в Кембриджской Кавендишской лаборатории, который руководил исследованием. «Странная физика света на наноуровне позволяет его переключать, даже если менее десятой части пленки покрыто нашими активными пикселями. Это потому, что видимый размер каждого пикселя для света во много раз больше, чем их физическая площадь при используя эти резонансные золотые архитектуры."
Пиксели могут обеспечить множество новых возможностей применения, таких как экраны размером с здание, архитектура, которая может отключать солнечную тепловую нагрузку, активная камуфляжная одежда и покрытия, а также крошечные индикаторы для грядущего Интернета вещей. устройства.
В настоящее время команда работает над улучшением цветовой гаммы и ищет партнеров для дальнейшего развития технологии.
Исследование финансируется в рамках инвестиций Британского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC) в Кембриджский центр нанофотоники, а также Европейского исследовательского совета (ERC) и Китайского совета по стипендиям.