Начиная с фасадов зданий в Сан-Диего и заканчивая дорожными знаками в Австралии, мы начинаем видеть, как электронная бумага очень интересными способами выходит за пределы страниц устройств для чтения электронных книг Amazon Kindle в мир. Над расширением сфер применения этой многообещающей технологии работают ученые из Технологического университета Швеции, чей новейший электронно-бумажный дисплей имеет инвертированный дизайн, предлагающий полный спектр точных и ярких цветов.
Электронная бумага, подобная той, что используется в устройствах Amazon Kindle и других электронных книгах, потребляет лишь часть энергии планшетов и смартфонов, поскольку им не требуется подсветка для подсветки текста и изображений. Это связано с тем, что они оснащены отражающими экранами из электропроводящих полимеров, которые отражают и поглощают окружающий свет, имитируя то, как наши глаза обрабатывают информацию на обычной бумаге.
Это позволяет создавать дисплеи, которые потребляют минимум энергии, более удобны для глаз и могут быть преобразованы в тонкие и даже гибкие формы. Однако одним из аспектов этой технологии, который оказался сложной задачей, является производство электронной бумаги с полноцветными дисплеями или, по крайней мере, того же качества, к которому мы привыкли на наших планшетах и телефонах. Достигнуты успехи с различными полноцветными экранами и планшетами, и на переднем крае этого процесса стоят инженеры-химики, стоящие за этим последним исследованием.
В 2016 году команда представила гибкую полноцветную электронную бумагу, которая потребляет в 10 раз меньше энергии, чем в та, что используется в устройстве Kindle, и имеет толщину менее 1 микрона. Этот дисплей имел электропроводящие компоненты, уложенные поверх пиксельной поверхности, и использовал комбинацию красных, зеленых и синих пикселей для получения разных цветов, хотя и с неоптимальным качеством.
Чтобы решить эту проблему, ученые в качестве средства для достижения цели использовали новый пористый материал, сделанный из триоксида вольфрама, золота и платины, и использовали его в качестве электропроводящего компонента. Он был расположен под пиксельной поверхностью, а не поверх нее, как раньше, что означает, что пользователь смотрит прямо на пиксели и получает гораздо более четкое представление о цветах на экране. Команда утверждает, что этот новый дисплей явно превосходит последние коммерчески доступные электронные книги по цветопередаче и яркости.
«Чтобы светоотражающие экраны могли конкурировать с энергоемкими цифровыми экранами, которые мы используем сегодня, изображения и цвета должны воспроизводиться с таким же высоким качеством», - говорит Марика Гуголе, докторант Технологического университета Чалмерса. «Это будет настоящим прорывом. Наше исследование теперь показывает, как эту технологию можно оптимизировать, сделав ее привлекательной для коммерческого использования».
Одна из областей, которую команда хотела бы улучшить, - это использование редких металлов, в данном случае золота и платины. Поскольку дисплей такой тонкий, для него требуется лишь небольшое количество этих материалов, но ученые надеются продолжить совершенствование конструкции, чтобы их было нужно все меньше и меньше. Они говорят, что однажды эту технологию можно будет использовать в телефонах, планшетах и уличных рекламных щитах, и полагают, что в правильных руках она может быть коммерциализирована рано или поздно.
«Крупный промышленный игрок, обладающий необходимой технической компетенцией, в принципе мог бы начать разработку продукта с использованием новой технологии в течение нескольких месяцев», - говорит автор исследования Андреас Далин.
Исследование было опубликовано в журнале Nano Letters.
Источник: New Atlas / Chalmers University of Technology
