De mindste pixels, der nogensinde er skabt, kunne lyse farver, der skifter bygninger

De mindste pixels, der endnu er skabt - en million gange mindre end dem i smartphones, lavet ved at fange partikler af lys under bittesmå klipper af guld - kunne bruges til nye typer fleksible skærme i stor skala, stor nok til at dække hele bygninger.

Farvepixel, udviklet af et team af forskere ledet af University of Cambridge, er kompatible med roll-to-roll fremstilling på fleksible plastfilm, dramatisk reducere deres produktionsomkostninger. Resultaterne er rapporteret i journalen Videnskabens fremskridt .

Det har været en langvarig drøm at efterligne den farveskiftende hud på blæksprutter eller blæksprutter, lader mennesker eller genstande forsvinde ind i den naturlige baggrund, men det er stadig uoverkommeligt dyrt at lave fleksible skærme med stort område, fordi de er konstrueret af meget præcise flere lag.

I midten af ​​de pixels, der er udviklet af Cambridge-forskerne, er en lille partikel af guld på få milliardtedele meter i diameter. Kornet sidder oven på en reflekterende overflade, fanger lys i mellemrummet. Omkring hvert korn er en tynd klæbrig belægning, som ændrer sig kemisk, når den tændes elektrisk, hvilket får pixlen til at skifte farve på tværs af spektret.

Holdet af videnskabsmænd, fra forskellige discipliner, herunder fysik, kemi og fremstilling, lavet pixels ved at belægge kar af gyldne korn med en aktiv polymer kaldet polyanilin og derefter sprøjte dem på fleksibel spejlbelagt plastik, til dramatisk at reducere produktionsomkostningerne.

Pixels er de mindste, der endnu er skabt, en million gange mindre end typiske smartphonepixels. De kan ses i stærkt sollys, og fordi de ikke har brug for konstant strøm for at beholde deres indstillede farve, har en energiydelse, der gør store områder gennemførlige og bæredygtige. "Vi startede med at vaske dem over aluminiserede madpakker, men så fandt ud af, at aerosolsprøjtning er hurtigere, " sagde co-lead forfatter Hyeon-Ho Jeong fra Cambridges Cavendish Laboratory.

"Dette er ikke nanoteknologiens normale værktøjer, men denne form for radikal tilgang er nødvendig for at gøre bæredygtige teknologier mulige, " sagde professor Jeremy J Baumberg fra NanoPhotonics Center ved Cambridges Cavendish Laboratory, der ledede forskningen. "Den mærkelige fysik af lys på nanoskalaen gør det muligt at skifte, også selvom mindre end en tiendedel af filmen er belagt med vores aktive pixels. Det skyldes, at den tilsyneladende størrelse af hver pixel for lys er mange gange større end deres fysiske område, når du bruger disse resonansguldarkitekturer."

Pixels kunne muliggøre et væld af nye anvendelsesmuligheder såsom skærme i bygningsstørrelse, arkitektur, der kan slukke for solvarmebelastningen, aktiv camouflage beklædning og belægninger, samt bittesmå indikatorer for kommende internet-of-things enheder.

Teamet arbejder i øjeblikket på at forbedre farveområdet og leder efter partnere til at udvikle teknologien yderligere.