Список изобретений пополнился еще одним пунктом: группой ученых при Кембриджском университете созданы наименьшие в мире технологий пиксели – в миллион раз меньше, чем у смартфонов. Они работают путем улавливания частиц света под крошечными частичками золота и в будущем могут быть использованы для новых типов крупноразмерных гибких дисплеев, достаточно больших, чтобы покрывать целые здания.
Цветные пиксели, как сообщают ученые, совместимы с технологией изготовления гибких пластиковых пленок, что значительно снижает стоимость их производства.
Задача имитировать изменяющую цвет шкуру осьминога или кальмара, позволяя людям или созданными ими объектами исчезать на естественном фоне уже давно стимулировала научные поиски многих исследователей. И до сих пор создание гибких экранов большой площади находится на непомерно дорогом уровне, что обусловлено их изготовлением из высокоточных нескольких слоев.
В центре пикселей, разработанных кембриджскими учеными, находится крошечная частичка золота в несколько миллиардных долей метра. Она размещена поверх отражающей поверхности, задерживая свет в промежутке между ними. Каждую частичку окружает тонкое вязкое покрытие, которое химически изменяется при электрическом переключении, вызывая изменение цвета пикселя по всему спектру.
Как передает сайт Phys.org, Междисциплинарная команда ученых, состоящая из физиков, химиков и инженеров-практиков, создала пиксели, покрыв частички золота активным полимером – полианилином – и затем распылив их на гибкий пластик с зеркальным покрытием, чтобы значительно снизить производственные затраты.
Пиксели, в миллион раз меньше, чем обычные пиксели в смартфонах, можно увидеть при ярком солнечном свете и потому им не требуется постоянная мощность для сохранения заданного цвета. Они обладают энергетическими характеристиками, которые делают большие площади осуществимыми, работоспособными и экономными. «Мы начали с мытья их над алюминированными пищевыми пакетами, но потом обнаружили, что распыление аэрозоля происходит быстрее», – сказал соавтор Хьен-Хо Женг из Кавендишской лаборатории в Кембридже. «Это не стандартные инструменты нанотехнологий, но такой радикальный подход необходим для того, чтобы сделать устойчивые технологии осуществимыми», – сказал профессор Джереми Дж. Баумберг из Центра нанофотоники в Кавендишской лаборатории Кембриджа, который руководил исследованиями. «Нехарактерная физика света в наномасштабе позволяет ему изменяться, даже если менее десятой части пленки покрыто нашими активными пикселями. Их резонансная архитектура на основе золота делает видимый размер каждого пикселя для света во много раз больше, чем их физическая площадь».
Разработанные пиксели могут предоставить множество новых технических возможностей как, например, экраны размером с здание, архитектурные объекты, которые могут использовать солнечную тепловую нагрузку, активная камуфляжная одежда (подстраивает расцветку под окружающую среду) и покрытия для транспорта и много других.
В настоящее время команда работает над улучшением цветовой гаммы и ищет спонсоров для дальнейшего развития технологии. Результаты исследования представлены в журнале Science Advances.
