Nyt elektronisk papir viser strålende farver

Forestil dig at sidde ude i solen, læse en digital skærm så tynd som papir, men ser den samme billedkvalitet, som hvis du var indendørs. Takket være forskning fra Chalmers Tekniske Universitet, Sverige, det kan snart være en realitet. En ny type reflekterende skærm – nogle gange beskrevet som elektronisk papir – giver optimal farvevisning, mens du bruger omgivende lys for at holde energiforbruget på et minimum.

Traditionelle digitale skærme bruger baggrundsbelysning til at oplyse teksten eller billederne, der vises på dem. Det er fint indendørs, men det er svært at se sådanne skærme i skarpt solskin. reflekterende skærme, imidlertid, forsøge at bruge det omgivende lys, efterligner den måde, vores øjne reagerer på naturligt papir.

"For at reflekterende skærme skal konkurrere med de energikrævende digitale skærme, som vi bruger i dag, billeder og farver skal gengives med samme høje kvalitet. Det bliver det virkelige gennembrud. Vores forskning viser nu, hvordan teknologien kan optimeres, gør det attraktivt til kommerciel brug, " siger Marika Gugole, Doktorand ved Institut for Kemi og Kemiteknik på Chalmers Tekniske Universitet.

Forskerne havde allerede tidligere haft succes med at udvikle en ultratynd, fleksibelt materiale, der gengiver alle de farver en LED-skærm kan vise, mens den kun kræver en tiendedel af den energi, som en standardtablet forbruger.

Men i det tidligere design viste farverne på den reflekterende skærm ikke med optimal kvalitet. Nu er det nye studie, offentliggjort i tidsskriftet Nano bogstaver tager materialet et skridt videre. Ved at bruge en tidligere undersøgt, porøst og nanostruktureret materiale, indeholdende wolframtrioxid, guld og platin, de prøvede en ny taktik - at vende designet på en sådan måde, at farverne kunne fremstå meget mere præcist på skærmen.

Invertering af designet for topkvalitetsfarve

Inversionen af ​​designet repræsenterer et stort skridt fremad. De placerede komponenten, der gør materialet elektrisk ledende, under den pixelerede nanostruktur, der gengiver farverne - i stedet for over den, som det tidligere var tilfældet. Dette nye design betyder, at du ser direkte på den pixelerede overflade, derfor ser farverne meget tydeligere.

Ud over det minimale energiforbrug, reflekterende skærme har andre fordele. For eksempel, de er meget mindre trættende for øjnene sammenlignet med at se på en almindelig skærm.

For at lave disse reflekterende skærme, visse sjældne metaller såsom guld og platin er påkrævet, men fordi det endelige produkt er så tyndt, de nødvendige mængder er meget små. Forskerne har store forhåbninger om, at det vil være muligt at reducere de mængder, der er nødvendige for produktionen betydeligt.

"Vores hovedmål, når vi udvikler disse reflekterende skærme, eller elektronisk papir, som det nogle gange kaldes, er at finde bæredygtige, energibesparende løsninger. Og i dette tilfælde, energiforbruget er næsten nul, fordi vi blot bruger det omgivende lys fra omgivelserne, " forklarer forskningsleder Andreas Dahlin, professor ved Institut for Kemi og Kemiteknik på Chalmers.

Fleksibel med en bred vifte af anvendelser

Reflekterende skærme er allerede tilgængelige på nogle tablets i dag, men de viser kun farverne sort og hvid godt, hvilket begrænser deres brug.

"En stor industriel aktør med den rette tekniske kompetence kunne i princippet, begynde at udvikle et produkt med den nye teknologi inden for et par måneder, siger Andreas Dahlin, der forestiller sig en række yderligere ansøgninger. Ud over smartphones og tablets, det kan også være nyttigt til udendørs reklamer, giver energi- og ressourcebesparelser sammenlignet med både trykte plakater eller bevægelige digitale skærme.

Teknologien i Chalmers-forskernes reflekterende skærme er baseret på materialets evne til at regulere, hvordan lys absorberes og reflekteres. I den aktuelle undersøgelse, wolframtrioxid er kernematerialet, men i tidligere undersøgelser, forskere brugte også polymerer. Materialet, der dækker overfladen, leder elektroniske signaler gennem hele skærmen og kan mønstres for at skabe billeder i høj opløsning.