Написано AZoNano 13 мая 2019

Самые маленькие из когда-либо созданных пикселей – в миллион раз меньше, чем у смартфонов, разработанных путем захвата частиц света под крошечными золотыми камнями, – могут быть использованы для новых разновидностей крупномасштабных гибких дисплеев, достаточно больших для захватить целые здания.

Цветные пиксели, созданные командой исследователей во главе с Кембриджским университетом, совместимы с рулонным изготовлением гибких пластиковых пленок, что значительно снижает стоимость их производства. Результаты были опубликованы в журнале Science Advances .

Долгое время имитировалось изменение цвета кожи кальмара или осьминога, позволяющее объектам или людям исчезать на естественном фоне. Однако создание гибких экранов для дисплеев большой площади все еще чрезвычайно затратно, поскольку они сделаны из высокоточных многослойных материалов.

В центре пикселей, созданных исследователями из Кембриджа, есть крошечная частица золота размером в несколько миллиардных долей метра. Зерно расположено сверху отражающей поверхности, захватывая свет в промежутке между ними. Тонкое липкое покрытие окружает каждое зерно, и это покрытие химически изменяется при электрическом переключении, вызывая изменение цвета пикселя по всему спектру.

Команда исследователей из различных областей, включая химию, физику и производство, создала пиксели, покрывая бочки золотых зерен активным полимером, известным как полианилин, и затем распыляя их на гибкий пластик с зеркальным покрытием, чтобы значительно сократить производство стоимость.

Это самые маленькие пиксели, разработанные на данный момент, что в миллион раз меньше обычных пикселей смартфона. Их можно наблюдать при ярком солнечном свете, и, поскольку им не требуется постоянное питание для поддержания заданного цвета, они обладают энергетическими характеристиками, которые делают большие площади выполнимыми и устойчивыми.

Мы начали с мытья их над алюминированными пищевыми пакетами, но затем обнаружили, что распыление аэрозоля происходит быстрее .

Хён Хо Чжон, ведущий автор исследования, Кавендишская лаборатория Кембриджа

Это не обычные инструменты нанотехнологий, но такой радикальный подход необходим для того, чтобы сделать устойчивые технологии осуществимыми . Странная физика света на наноуровне позволяет переключать его, 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 использовании этих резонансных золотых архитектур .

Профессор Джереми Дж. Баумберг, руководитель исследования, Центр нанофотоники, Кавендишская лаборатория Кембриджа

Пиксели могут предоставить множество новых прикладных возможностей, например, архитектуру, которая может отключить солнечную тепловую нагрузку, экранные дисплеи размером с здание, миниатюрные индикаторы для появляющихся интернет-устройств и покрытий, а также активную камуфляжную одежду .

В настоящее время команда работает над расширением цветового диапазона и ищет сотрудников для дальнейшего развития технологии.

Работа финансируется в рамках инвестиций Британского научно-исследовательского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC) в Кембриджский центр нанофотоники, а также в Европейский исследовательский совет (ERC) и Китайский стипендиальный совет.