چشمی که نمایشگر شد؛ ساخت دقیق‌ترین نمایشگر جهان

به گزارش صنعت نیوز، محققان در تحقیقی جدید یک نمایشگر به اندازه مردمک چشم انسان با وضوحی فراتر از محدودیت پیکسل ها، ابداع کرده اند. این ابداع کاربردهای واقعیت مجازی و غیره را متحول می کند.

در حالی که وضوح نمایشگرهای ویدئویی در تلفن‌های همراه و تلویزیون‌ها پیوسته در حال بهبود است، چالش تازه‌ای در زمینه‌ی افزایش وضوح نمایشگرهای کوچک مورد استفاده در فناوری واقعیت مجازی پدید آمده است.

مشکل از آن‌جا ناشی می‌شود که این نمایشگرها بسیار نزدیک به چشم انسان قرار می‌گیرند و در نتیجه پیکسل‌های تشکیل‌دهنده‌ی آن‌ها باید هرچه کوچک‌تر باشند. با این حال، اگر اندازه‌ی پیکسل‌ها بیش از حد کاهش یابد، عملکرد نوری آن‌ها افت می‌کند و کیفیت تصویر پایین می‌آید. برای نمونه، در نمایشگرهای میکرو LED، کوچک‌تر کردن پیکسل‌ها از حدود یک میکرومتر منجر به کاهش شفافیت تصویر می‌شود.

در همین راستا، پژوهشگران دانشگاه فناوری چالمرز، دانشگاه گوتنبرگ و دانشگاه اوپسالا در سوئد، روشی نوآورانه ارائه کرده‌اند. آن‌ها از اکسید تنگستن استفاده کردند؛ ماده‌ای که بسته به وضعیت الکتریکی خود می‌تواند از عایق به فلز تغییر حالت دهد.

در این فناوری، متاپیکسل‌ها بسته به اندازه و نحوه‌ی آرایش خود، نور را به شیوه‌های متفاوتی بازتاب می‌دهند و حتی می‌توان با اعمال جریان برق، رفتار آن‌ها را تغییر داد. این ساختارها شبیه رنگدانه‌های پرهای پرندگان عمل می‌کنند که بر اساس زاویه‌ی تابش نور، رنگ‌های متفاوتی به چشم می‌آورند. نکته‌ی مهم این است که متاپیکسل‌ها نیازی به منبع نور مستقل ندارند؛ موضوعی که یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های نمایشگرهای ویدئویی بسیار کوچک را برطرف می‌کند.

محققان با این روش موفق شدند نمایشگری به اندازه‌ی مردمک چشم انسان بسازند که دارای پیکسل‌هایی با عرض تنها ۵۶۰ نانومتر است. این نمایشگر که «کاغذ الکترونیک شبکیه‌ای» نام گرفته، تراکمی بیش از ۲۵ هزار پیکسل در هر اینچ دارد. به گفته‌ی پژوهشگران، این فناوری می‌تواند زمینه‌ساز ساخت دنیاهای مجازی‌ای شود که از نظر بصری از واقعیت قابل تشخیص نیستند.

آندرئاس دالین، استاد شیمی و مهندسی شیمی در دانشگاه چالمرز، در این‌باره گفت:
«این یعنی هر پیکسل به طور مستقیم با گیرنده‌های نوری چشم انسان در تعامل است؛ درست مانند سلول‌های عصبی شبکیه که نور را به سیگنال‌های زیستی تبدیل می‌کنند. از نظر زیست‌شناختی، انسان قادر به درک وضوحی بالاتر از این نیست.»

پژوهشگران اکنون در تلاش‌اند تا این فناوری را بهبود دهند. به گفته‌ی آن‌ها، این نوآوری گامی مهم در مسیر ساخت نمایشگرهای مینیاتوری با کیفیت بالاتر و مصرف انرژی کمتر به شمار می‌رود.

*