Группа исследователей из Университета Ноттингем-Трент, Австралийского национального университета и Университета Нового Южного Уэльса в Канберре в Австралии представила доказательство концептуальной технологии, которая может потрясти самые основы индустрии мониторов, дисплеев и телевизоров стоимостью более 100 миллиардов долларов.
Заменив традиционные жидкокристаллические ячейки, используемые в таких устройствах, на новую технологию, называемую метаповерхностями (это электрически настраиваемые массивы наночастиц), исследователи утверждают, что это «предоставит значительные преимущества по сравнению с современными жидкокристаллическими дисплеями».
Какие преимущества? Ну, их довольно много.
Метаповерхности намного меньше по размеру (до 10 раз меньше), чем кристаллические ячейки, что приводит к значительно меньшим шагам пикселей и — теоретически — к гораздо более высокой плотности пикселей. Плотно сгруппированные пиксели означают более плавную, гиперреалистичную графику, которая отлично подходит для творческих профессионалов, которые жаждут таких инноваций в своей работе. мониторы для редактирования фотографий (откроется в новой вкладке).
«Сегодня основным фактором, определяющим размер пикселя в ЖК- и светодиодных дисплеях, является ограничение жидкокристаллической технологии: они толстые и не могут быть слишком маленькими и слишком близкими друг к другу из-за перекрестных помех соседних пикселей. Но наша технология не имеет этого ограничения», — сказал TechRadar Pro профессор Мохсен Рахмани, руководитель лаборатории передовой оптики и фотоники (AOP) в НТУ и один из участников проекта.
Новая технология также обеспечивает гораздо более высокую частоту обновления, при этом в пресс-релизе отмечается: «Свет можно переключать почти в 20 раз быстрее, чем время реакции человеческого отвращения, путем изменения температуры материала». Предел обнаружения человеческого глаза составляет около 13 мс или 78 Гц, но дисплеи, использующие метаповерхности, потенциально могут достигать частоты обновления более 1000 Гц, что намного выше, чем что-либо в настоящее время коммерчески доступное — благо для игровые мониторы (откроется в новой вкладке).
Кроме того, в технологии используется кремний, что обеспечивает гораздо более длительный срок службы, более низкую стоимость производства и гораздо более низкое энергопотребление. Переход на кремний также позволяет использовать гораздо более тонкие элементы, что может уменьшить вес и толщину (на 99% и может проложить путь для гораздо более широкого спектра приложений).
Наличие и цена пока неизвестны
Ключ к переходу будет зависеть от того, насколько быстро и легко существующие линии по производству ЖК-панелей смогут приспособиться к новой технологии.
Я спросил профессора Рахмани, насколько далеко мы продвинулись от серийно выпускаемых устройств. «При хороших инвестициях мы ожидаем, что доступный продукт появится примерно через 5 лет. Наша технология совместима с производственными линиями LCD, LED дисплеев. Поэтому нет необходимости разрабатывать производственную линию с нуля. Мы считаем, что это очень просто, потому что технически нам нужно всего лишь заменить жидкокристаллические ячейки ячейками метаповерхности. Другие слои на дисплее (источник света, цветовые фильтры и т. д.) остаются прежними (обратите внимание, что нам больше не понадобятся слои поляризатора)».
Следовательно, ячейки метаповерхности не будут влиять на другие характеристики панели дисплея, а также не повлияют на размер панелей или общее количество пикселей на панели: 8К ТВ (откроется в новой вкладке) насчитывает более 33 миллионов из них.
Метаповерхности были провозглашены многими как следующая большая вещь из-за их уникальных характеристик светорассеяния. Беглый взгляд на мою электронную почту показывает, что было проведено исследование, чтобы оценить его пригодность для огромного спектра вариантов использования: низкая стоимость, высокоэффективные солнечные элементы, улучшенные датчики движения, передающие материалы 6G, хранение высокой плотности и многое другое.
