شفقنا – فیزیکدانان، مهندسان، متخصصان اپتیک و فوتونیک از دانشگاه ژجیانگ در هانگژو چین، پیکسلهایی به اندازه یک ویروس توسعه دادهاند. از این پیکسلها برای ساخت کوچکترین نمایشگرهای نورگسیلدهنده دیود (LED) در جهان استفاده شده است.
به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، این نمایشگرهای الایدی که با همکاری دانشگاه کمبریج توسعه یافتهاند، کوچکتر از یک دانه شن هستند. این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا بسیاری از نمایشگرهای دستگاههای الکترونیکی (مانند تلفنهای همراه) با تلاش برای قرار دادن پیکسلهای بیشتر در فضای کوچک، ارتقا مییابند.
از نظر تئوری، هرچه پیکسلهای بیشتری در یک فضای کوچک جای دهید، کیفیت تصویر واضحتر و بهتر خواهد بود. فناوری فعلی برای پیکسلهای کوچک، میکرو الایدیها هستند که از نیمههادیهای II-V (نوعی ترکیب) ساخته میشوند.
اما توسعه میکرو الایدیها چالشهای متعددی به همراه دارد، زیرا کوچکتر شدن با مواد فعلی هزینهبر و ناکارآمد است. برای غلبه بر این مشکل، بائودان ژائو از دانشگاه ژجیانگ و تیمش روی پراوسکایت، مادهای اقتصادی و امیدوارکننده که پیشتر در پنلهای خورشیدی مورد مطالعه قرار گرفته بود، آزمایش کردند.
پراوسکایت نشاندهنده عصر جدیدی در فناوری LED است
با استفاده از پراوسکایت، محققان الایدیهایی به اندازه پیکسل و تنها ۹۰ نانومتر عرض ساختند تا الایدیهای نانو مقیاس (nano-PeLEDها) تولید کنند. تیم دریافت که برخلاف الایدیهای سنتی که به سرعت محو میشوند، این الایدیهای جدید مبتنی بر پراوسکایت به طور قابل توجهی روشن باقی میمانند.
پراوسکایت مادهای با ساختار کریستالی است که ارزان، آسان برای ساخت و به طور باورنکردنی در جذب و انتشار نور کارآمد است. ساختار شیمیایی آن امکان انتقال بار عالی را فراهم میکند، به این معنی که میتواند به سرعت و به طور موثر الکتریسیته را به نور تبدیل کند، ویژگیای که برای الایدیها ایدهآل است.
پراوسکایت همچنین قابل تنظیم است، به دانشمندان اجازه میدهد ترکیب آن را تغییر دهند، رنگ آن را عوض کنند یا عملکرد آن را بهبود بخشند. این ماده که در ابتدا به دلیل پتانسیلهایش در پنلهای خورشیدی معروف شد، اکنون در فناوری نمایشگرها نیز مورد توجه قرار گرفته است. برخلاف مواد سنتی، پراوسکایتها میتوانند در دمای پایین پردازش و چاپ شوند، که آنها را برای نمایشگرهای با وضوح بالا و مقرونبهصرفه مانند میکرو و نانو الایدیها مناسب میکند.
تیمی که الایدیهای نانو مقیاس را توسعه دادند همچنین دریافتند که فرآیند کوچکسازی پراوسکایتها هزینهها را افزایش نداد یا کارایی را کاهش نداد. در واقع، نتایج شگفتآور بود. به گفته محققان، آنها به تراکم پیکسلی باورنکردنی ۱۲۷,۰۰۰ پیکسل در اینچ دست یافتند، که بسیار بیشتر از هر چیزی است که در حال حاضر استفاده میشود.
ژائو خاطرنشان کرد: علاوه بر کنجکاوی علمی ما، چنین آزمایشهایی نشان میدهند که در اندازههای بسیار کوچک، الایدیهای پراوسکایت هنوز هم میتوانند کارایی معقولی را حفظ کنند.
انقلاب برای نمایشگرهای با وضوح بالا
پس از تکمیل، این پیکسلهای فوقالعاده کوچک، فوقالعاده روشن و کارآمد میتوانند راهحلی ایدهآل برای نمایشگرهای فوقالعاده با وضوح بالا در عینکهای واقعیت افزوده (AR)، هدستهای واقعیت مجازی (VR) و البته نسل بعدی نمایشگرهای تلفنهای همراه یا دستگاههای پوشیدنی باشند. آنها همچنین میتوانند وضوح نمایشگرهای بزرگتر مانند تلویزیونها یا مانیتورهای کامپیوتری را بازتعریف کنند.
این دستاورد تحسینبرانگیز است، اما در حال حاضر محدودیتهای مهمی دارد. مهمترین محدودیت این است که الایدیهای پراوسکایت تنها میتوانند یک رنگ (تکرنگ) منتشر کنند. برای رقابت با نمایشگرهای فعلی، آنها نیاز به توسعه نسخههای تمامرنگ دارند.
این تیم همچنین تصدیق میکند که هنوز مشخص نیست این الایدیها در دستگاههای واقعی چقدر دوام خواهند آورد. در نهایت، چشم انسان به حدی از جزئیات که میتواند تشخیص دهد، محدود خواهد شد. توسعه وضوح بیش از حدود ۵۷۶ مگاپیکسل ارزش تلاش را نخواهد داشت، زیرا چشم انسان قادر به تشخیص تفاوت نخواهد بود.
این خبر را اینجا ببینید.
