Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Grafen flimrer ved 400Hz på 2500ppi-skærme

Grafenmekaniske enheder med en diameter på 5 µm bruges som kontinuerlige spektrumpixel i en reflekterende skærm på 2500 ppi (pixels pr. tomme). Når GIMOD-prototypen er FRA (ON), pixels har en gul (blå) farve. Kredit:Dr. Santiago Jose Cartamil-Bueno

Med virtual reality (VR) sydende i enhver elektronisk messe, der er behov for skærme med højere opløsning, billedhastigheder og strømeffektivitet. Nu, et fælles samarbejde mellem forskere fra SCALE Nanotech, Graphenea og TU Delft har brugt grafen til at lave skærme af reflekterende type, der fungerer hurtigere og med meget højere opløsning end eksisterende teknologier.

Skærme bruger mest strøm i elektroniske gadgets. Bærbare enheder som smartphones og VR-visirer kræver derfor det meste af energien fra batterier. Som en alternativ løsning, skærme af reflekterende type (som dem i e-bogslæsere) bruger lidt strøm, selvom de ikke kan levere video. Reflekterende skærme, der tilbyder specifikationerne for standardteknologier (OLED, LCD) eksisterer ikke endnu. Den gode nyhed er, at grafen gør dette muligt.

grafen, et monolag af kulstofatomer, er den tyndeste, stærkeste materiale og den bedste elektriske leder, en ideel kombination til mikro-elektromekaniske systemer (MEMS). Membraner i en grafen -MEMS kan flyttes ved at anvende et elektrisk potentiale og, sammen med den store optiske absorption af grafen (2,3 procent af synligt lys), forskerne brugte dem til at lave en Graphene Interferometric MODulator Display eller blot GIMOD.

Et statisk billede (Graphene Flagship-logo) sammensat af pixel på 5 µm i diameter flimrer mellem gul og blå. Kredit:Dr. Santiago Jose Cartamil-Bueno

"Graphene er et alsidigt materiale med fremragende mekaniske, optiske og elektriske egenskaber, og kombinationen af ​​dem alle muliggør GIMOD-teknologien, " siger førende videnskabsmand Dr. Houri.

Pixels i en GIMOD er ​​elektrisk styrede membraner, der modulerer det hvide lys fra omgivelserne. Dr. Houri siger, "Målinger på TU Delft var tilstrækkelige til delvist at opdage potentialet i GIMOD-pixels. Vi formåede at karakterisere dem op til 400 Hz, men vi ved, at de kan gengive den samme farvetilstand ved op til 2000 Hz." Mennesker kan ikke opfatte flimmerbilleder ud over 500-1000 Hz, men disse skærme slog de bedste kommercielle skærme, der opererer ved 144Hz.

Dr. Cartamil-Bueno, opfinderen og forskeren, der fremstillede grafen-skærmene, deler sin erfaring som iværksætter med at bringe GIMOD-teknologien til markedet. "Vi fremviste GIMOD-prototyper på 2500 pixels per tomme (ppi) på Mobile World Congress, og mange aktører fra displaybranchen reagerede ret begejstret. Mens han deltog i flere forretningskonkurrencer i Tyskland, Jeg har forberedt holdet og sikret kapital. Om få uger, vi vil lancere opstarten for at kommercialisere GIMOD-komponenter, sigter mod at tackle VR-markedet, fordi det er her, GIMOD overgår al anden teknologi."

2500ppi GIMOD -prototype fremvist på Mobile World Congress. Kredit:Graphene Flagship

De grafenpixel, som forskerne præsenterede, er 5µm store, i modsætning til dem i Apple iPhone X (55µm), Samsung Galaxy S9 (44µm), og Sony Xperia XZ Premium (31µm). "Vores GIMOD -prototyper ville have en opløsning på mere end 12K, hvis vi gør dem på størrelse med en smartphone -skærm, " siger Dr. Cartamil-Bueno.