Vékonyabbak, nagyobb felbontást kínálnak, és még energiatakarékosak is – számos érv szól amellett, hogy egy új technológia váltsa le a jelenlegi LCD-ket. A szakemberek szerint tíz év múlva vehetik át az uralmat a kijelzőtechnológiában a metafelületek.
Valójában sosem dőlhetnek elégedetten hátra a szakemberek: hiába vannak hatékony eszközök, mindig van a jelenleginél jobb, még hatékonyabb, kisebb, gyorsabb alternatíva. Így van ez a kijelzők területén is, ahova még az 1960-as évek végén robbantak be az LCD-k, forradalmasítva ezt a területet. Mára persze nyilvánvalók a korlátjaik is, ezért is keresnek újabb és újabb LCD-helyettesítő technológiákat a kutatók.
Ezen technológiák egyikét jelentik a metafelületek, amelyek önmagukban nem jelentenek újdonságot, azonban egy nemzetközi kutatócsoport bebizonyította, hogy létjogosultságuk lehet a kijelzőiparban is. A három egyetemről (Nottingham Trent Egyetem, UNSW Canberra, Ausztrál Nemzeti Egyetem) verbuválódott csapat szerint a metafelületek százszor vékonyabbak, tízszer nagyobb felbontást eredményeznek, és 50 százalékkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint az LCD-k.
De mik azok a metafelületek? Szubhullámhosszú elemek kétdimenziós tömbjei, amelyek manipulálják a fényt a kívánt hatások elérése érdekében – magyarázza az All About Circuits szakoldal. Ezek a szubhullámhosszúságú elemek általában kisebbek, mint a fény hullámhossza, amellyel kölcsönhatásba lépnek. Úgy tervezhetők, hogy megváltoztassák a rajtuk áthaladó fény tulajdonságai, például ezeknek a tömböknek az egyik fő alkalmazása a beeső fény szelektív áteresztése vagy visszaverése a fókuszálás és a kívánt módon történő irányítás érdekében.
A nanogyártási technikák alkalmazásával a metafelületek ma már milliméteres hullámokkal, mikrohullámokkal és látható fénnyel is működhetnek. Az elemek készülhetnek különböző anyagokból, például fémből vagy dielektrikumból, és különböző mintákba rendezhetők, hogy specifikus hatásokat érjenek el. Mivel nanoléptékben gyárthatók, és a segítségükkel szabályozható fény iránya és polarizációja, a metafelületeket számos területen alkalmazzák, beleértve a kommunikációs rendszereket, az érzékelést és a képalkotást.
Nyomós érv szól amellett, hogy a metafelületek jól használhatók a kijelzőtechnológia területén, ahol végül az LCD-ket is kiválthatnák. Kép előállításához például úgy lhetne megtervezni egy metafelületet, hogy az apró pixelekből álló tömbként működjön. Minden pixel egy szubhullámhosszú elemből állna, amely szabályozni tudja a fény fázisát, amplitúdóját és polarizációját. A fény ezen tulajdonságainak beállításával a metafelület különböző színű és intenzitású fényt tud előállítani, így kép jön létre.
Az LCD-k általában polarizátorokat használnak a fény irányának szabályozására, ami korlátozhatja a kijelző látószögét. A metafelületek ezzel szemben a fény polarizációjának szabályozására tervezhetők, ami szélesebb látószögekhez vezethet. További előnyt jelent a metafelületek jobb energiahatékonysága. Az LCD-k energiafelhasználásának egyik fő forrása a háttérvilágítás szükségessége a képek előállításához. A metafelület-alapú kijelzőknek nincs szükségük háttérvilágításra, így sokkal energia hatékonyabb megoldásokhoz vezethetnek.
A kutatók is éppen az energiafogyasztás masszív csökkentését tartják technológiájuk legjelentősebb előnyének, különösen azért, mivel a háztartásokban és a vállalkozásokban naponta sok monitort és tévékészüléket használnak. „Úgy gondoljuk, hogy itt az ideje, hogy az LCD- és LED-kijelzőket ugyanúgy kivonják a piacról, mint a korábbi katódsugárcsöves (CRT) tévéket az elmúlt tíz-húsz évben” – mondta az egyik, a fejlesztésben részt vevő szakember.
Azt is előnyösnek tartják, hogy pixeleik szilíciumból készülnek, ami hosszú élettartamot biztosít a többi létező alternatívához szükséges szerves anyagokkal szemben. Emellett a szilícium széles körben elérhető, kompatibilis a kiforrott technológiákkal, és olcsó az előállítása. A kutatók azt remélik, hogy az elkövetkező öt éven belül készülhet majd egy nagy méretű prototípus és nagy felbontású képek is előállíthatók lesznek a metafelületi technológiával. Ha ez megtörtént, a technológiát lapos képernyőkbe integrálják, és egy évtizeden belül elérhetővé teszik a nyilvánosság számára.
Forrás, fotó: hvg / Frisshíreink portál
Frisshíreink portál, a Te lapod! Keress, szörfölj, vedd a magad kezébe az irányítást!
