โครงสร้างอนุภาคนาโนบนกระจกสามารถช่วยทำให้จอแสดงผลเปลี่ยนสีได้

ด้านบน: eNPoM ซึ่งเปลี่ยนสีตามหน้าที่ของสถานะรีดอกซ์ของเปลือกโพลีอะนิลีนบาง (0 ถึง 20 นาโนเมตร) ที่ล้อมรอบอนุภาคนาโนทองคำแต่ละอันบนพื้นผิวกระจกสีทอง ด้านล่าง: ภาพการกระเจิงสนามมืดแบบทดลองของนาโนพิกเซล eNPoM เดียวสำหรับสถานะรีดอกซ์ที่แตกต่างกันของเปลือกโพลีเมอร์ 

metasurfaces พลาสโมนิกขนาดใหญ่สามารถใช้ในจอแบนและอุปกรณ์อื่น ๆ 

ที่สามารถเปลี่ยนสีได้ด้วยผลงานล่าสุด

โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักร พวกเขาได้พัฒนาเทคนิคใหม่ที่เรียบง่ายจากล่างขึ้นบนเพื่อสร้างโครงสร้างนาโนที่เปลี่ยนสีได้ซึ่งทำจากอนุภาคนาโนที่เป็นโลหะและนำโพลีเมอร์ เนื่องจากอนุภาคโลหะมีขนาดเล็กลง ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น พลาสมอนบนพื้นผิวจึงปรากฏขึ้น สิ่งเหล่านี้คือการกระตุ้นของอิเล็กตรอนร่วมกันที่พื้นผิวของโลหะซึ่งมีปฏิกิริยากับแสงอย่างแรง 

ปฏิสัมพันธ์ของสสารแสงนี้จะแรงที่สุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ของพลาสมอน ซึ่งกำหนดโดยขนาดและรูปร่างของวัตถุและความหนาแน่นของประจุ แอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การตรวจจับ การสร้างภาพ การสั่งงาน และการแสดงผล สามารถใช้ประโยชน์จากเสียงสะท้อนเหล่านี้ได้ จอแสดงผลเป็นแอปพลิเคชั่นที่น่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากตอนนี้นักวิจัยสามารถใช้เทคนิคนาโนลิโทกราฟีขั้นสูงเพื่อสร้างบล็อคพลาสโมนิกที่สามารถผลิตสีได้หลากหลายในขณะที่รักษาขนาดโดยรวมของบล็อกให้เล็กกว่าพิกเซลที่ใช้ในจอแสดงผลเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม ปัญหาคือสีของอุปกรณ์เหล่านี้เป็นสีคงที่และไม่สามารถปรับค่าได้ง่าย

พิกเซล NPoM วิธีหนึ่งในการเอาชนะความท้าทายนี้คือการสร้างโครงสร้างคอมโพสิตพลาสโมนิกแบบหลายชั้นที่เต็มไปด้วยไดอิเล็กตริกสเปเซอร์ คุณลักษณะสำคัญในโครงสร้างนี้เรียกว่าพิกเซลอนุภาคนาโนบนกระจก (NPoM) คือการที่วัตถุนาโนที่เป็นโลหะแยกออกจากกันอย่างใกล้ชิดจะจำกัดแสงภายในช่องว่างแต่ละอันไว้กับกระจกที่อยู่เบื้องล่างอย่างแน่นหนา ดังนั้นจึงสร้างเรโซแนนซ์ของโพรงที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นอย่างมาก อธิบายนักวิจัย . ทำให้ไม่ไวต่อมุมและโพลาไรซ์ของแสงที่เข้ามา ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้เพื่อสร้างเม็ดสีระดับนาโนสำหรับการใช้งานการแสดงผลได้ อย่างไรก็ตาม ปัญหาหลักในที่นี้คือ สามารถผลิต NPoM ได้ในขนาดใหญ่ ขณะเดียวกันก็ทำให้มั่นใจได้ว่า NPoM แต่ละตัวจะทำหน้าที่เป็นนาโนพิกเซลอิสระ

ทีมที่นำโดย Jeremy BaumbergจากNanoPhotonics Center 

ที่ Cavendish Laboratoryได้ทำสิ่งนี้โดยใช้กระบวนการแก้ปัญหาจากล่างขึ้นบน นักวิจัยเคลือบอนุภาคนาโนทองคำด้วยสารเคมีในน้ำด้วยชั้นบาง ๆ ของพอลิเมอร์โพลีอะนิลีนนำไฟฟ้า จากนั้นพวกเขาก็พ่นอนุภาคเหล่านี้ลงบนกระจกโลหะที่ nanogap ขนาดเล็กที่อยู่ใต้อนุภาคนาโนแต่ละอันเต็มไปด้วยฟิล์มโพลีอะนิลีน อิเล็กโตรโครมิก NPoM ทำงานโดยการเปลี่ยนสถานะประจุของเปลือกโพลีอะนิลีนทั้งหมด (โดยการออกซิไดซ์และลดลงในเซลล์ไฟฟ้าเคมี) ซึ่งจะเปลี่ยนสีการกระเจิงด้วยเรโซแนนซ์ของ eNPoM ตลอดช่วงความยาวคลื่นที่มากกว่า 100 นาโนเมตร

สถานะสีคงที่”อันที่จริงแล้ว nanogap ที่อยู่ใต้อนุภาคนาโนแต่ละอันนั้นขึ้นอยู่กับความหนาของการเคลือบโพลีเมอร์ และเราสามารถควบคุมความหนานี้ได้อย่างประณีตในระดับนาโนเมื่อเราเติบโตรอบๆ อนุภาคทองคำ” สมาชิกในทีม Hyeon-Ho Jeong อธิบาย “เราไม่ได้จำกัดแค่โพลีอะนิลีนในเทคนิคนี้เท่านั้น และสามารถใช้โพลีเมอร์ชนิดต่างๆ ได้ทั้งหมด” นาโนพิกเซลที่ใช้งานอยู่ในอุปกรณ์ต้องการพลังงานเพียง 0.2 femtojoules สำหรับการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่น 1 นาโนเมตรแต่ละครั้ง ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อสถานะของพอลิเมอร์ถูกเปลี่ยนด้วยไฟฟ้าแล้ว สีดังกล่าวจะคงอยู่เป็นเวลานาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อรักษาพิกเซลให้เป็นสีนั้น

“เนื่องจากสถานะของพอลิเมอร์ควบคุมสีที่สะท้อนของแสง อุปกรณ์จึงไม่ต้องการไฟแบ็คไลท์ (แม้ว่าคุณจะมองไม่เห็นในที่มืด)” เขากล่าวกับPhysics World “โครงสร้างเหล่านี้สามารถใช้เพื่อช่วยลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการแสดงผลในพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างมาก ความจริงที่ว่าเราสามารถสลับที่อัตราที่มากกว่า 50 Hz ได้แล้ว หมายความว่าการแสดงวิดีโออาจเป็นไปได้ด้วยซ้ำ”

วันแรก นักวิจัยกล่าวว่าเทคโนโลยียังอยู่ในช่วงเริ่มต้น 

แต่พวกเขากำลังก้าวหน้าอย่างมาก “ตอนนี้เรากำลังพยายามสร้างตัวสาธิตพิกเซลอาเรย์” บอมเบิร์กกล่าว “และมองหาพันธมิตรเพื่อพัฒนางานของเราต่อไป ประเด็นหนึ่งที่เราสนใจเป็นพิเศษคือการสร้างอาคารสีเงินเพื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ในฤดูร้อน และสีดำเพื่อดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ในวันที่หมองคล้ำ ซึ่งช่วยลดความต้องการความร้อนของอาคาร”

Surface plasmons เปิดเผยความลับของพวกเขา นักวิจัยระบุว่า แอปพลิเคชันอื่นๆ ที่อาจเป็นไปได้ในโลกแห่งความเป็นจริง ได้แก่ วอลเปเปอร์เปลี่ยนสี หน้าต่างอัจฉริยะ ระบบจัดการจราจร ป้ายไฟฟ้า แผงแสดงผล และแม้แต่รถยนต์ที่เปลี่ยนสี “แล้วถ้ารถของคุณหน้าแดงล่ะ” ถาม Babergg “นั่นจะเปลี่ยนวิธีที่เราจัดการกับช่วงถนนและทำให้เราแสดงออกแตกต่างออกไปได้หรือไม่”

นอกเหนือจากการแสดงสีแล้ว metasurfaces ที่เปลี่ยนสีด้วยพลาสโมนิกยังอาจใช้ในการตรวจจับที่ยืดหยุ่นและสวมใส่ได้ เขากล่าวเสริม เนื่องจากคุณสมบัติทางแสงจะแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าและค่า pH (ความหนาแน่นของโปรตอน) เทคโนโลยีนี้อาจใช้ในการศึกษาขั้นพื้นฐานเพื่อวัดการสร้างอิเล็กตรอนร้อนและโฟโตเคมีในสเกลความยาวที่เล็กมากในแบบเรียลไทม์

นักวิจัยซึ่งมีรายละเอียดเกี่ยวกับงานของพวกเขาในScience Advances  10.1126/sciadv.aaw2205กล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังยุ่งอยู่กับการพยายามทำความเข้าใจสิ่งที่ควบคุมการรั่วไหลของประจุจากโพลีเมอร์ เพราะพวกเขาต้องการให้พวกมันอยู่ในสถานะสีได้นานที่สุด “เรายังตั้งเป้าที่จะสร้างสีน้ำเงินให้ดีขึ้นและดูว่าเราสามารถบรรลุช่วงสีที่สมบูรณ์ได้หรือไม่” Baumberg เผย

“เป็นครั้งแรกที่เราได้แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถใช้ MRI เพื่อแสดงภาพช่วงลำโปรตอนในน้ำของเหลวได้” ฮอฟฟ์มันน์กล่าว “นี่อาจเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในการประกันคุณภาพสำหรับการบำบัดด้วยโปรตอนแบบรวม MR เพราะคุณสามารถเห็นลำแสงได้แบบเรียลไทม์” Hoffmann และกลุ่มของเขากำลังตรวจสอบว่าผลลัพธ์เหล่านี้สามารถแปลเป็นแอปพลิเคชันทางคลินิกได้หรือไม่

การวิเคราะห์ทั้งสองแสดงให้เห็นว่าไฟมีแนวโน้มมากขึ้นเมื่อปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อเดือนต่ำกว่า 150 มม. พื้นดินเรียบเพียงพอสำหรับการเกษตรหรือการสกัดพรุ และความหนาแน่นของประชากรต่ำแต่ไม่เท่ากับศูนย์ ความใกล้ชิดกับถนนเป็นปัจจัยรองที่เหมือนกันทั้งสองอย่าง

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง