نمایشگر نانو با بالاترین وضوح قابل تشخیص برای چشم انسان

محققان سوئدی موفق به توسعه نمایشگر نانویی شده‌اند که قادر است بالاترین وضوح قابل تشخیص توسط چشم انسان را ارائه کند.

به گزارش تک‌ناک، این نمایشگر نانویی می‌تواند آینده واقعیت مجازی و افزوده را متحول کند و تصاویری تولید نماید که بی‌درنگ با دنیای واقعی قابل تشخیص نیستند. این مطالعه حاصل همکاری دانشگاه فناوری چالمرز، دانشگاه گوتنبرگ و دانشگاه اوپسالا است. نوآوری آنها با عنوان Retina E-paper از نانوذرات برای کنترل پراکندگی نور بهره می‌برد و امکان بازتولید رنگ‌های طبیعی و قابل تنظیم به صورت الکتریکی را فراهم می‌کند.

وضوح هر صفحه نمایش به اندازه و تعداد پیکسل‌ها بستگی دارد و فناوری‌های موجود مانند میکرو-LED زمانی که پیکسل‌ها کوچک‌تر از یک میکرومتر شوند، به محدودیت می‌رسند. Retina E-paper این مرز را با پیکسل‌های ۵۶۰ نانومتر پشت سر گذاشته است، که اندازه‌ای کمتر از طول موج نور مرئی می‌باشد. نانوذرات اکسید تنگستن، رفتار نوری هر پیکسل را کنترل می‌کنند و با تغییر اندازه و چیدمان آنها، محققان می‌توانند نور بازتابی را تنظیم و رنگ‌های قرمز، سبز و آبی ایجاد کنند. حتی یک ولتاژ کوچک می‌تواند پیکسل‌ها را خاموش و آنها را سیاه کند.

آندریاس داهلین، استاد دانشگاه چالمرز گفت: «هر پیکسل تقریبا معادل یک گیرنده نوری در شبکیه چشم است؛ سلول‌هایی که نور را به سیگنال‌های زیستی تبدیل می‌کنند. انسان نمی‌تواند وضوحی بالاتر از این را تشخیص دهد.» صفحه نمایش به اندازه مردمک چشم انسان طراحی شده است و وضوحی بیش از ۲۵۰۰۰ پیکسل در اینچ (ppi) ارائه می‌کند، که ۱۵۰ برابر متراکم‌تر از اکثر نمایشگرهای گوشی‌های هوشمند است.

نمایشگر نانو با الهام از طبیعت

نمایشگر نانو برخلاف نمایشگرهای LED یا OLED، Retina E-paper نور خود را منتشر نمی‌کند و به جای آن، نور محیط را بازتاب می‌دهد؛ مشابه پرهای پرندگان که با رنگ‌های زنده می‌درخشند. این رویکرد باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژی می‌شود و امکان قرار گرفتن صفحه بسیار نزدیک به چشم را فراهم می‌کند.

محققان برای نشان دادن ظرفیت فناوری، نقاشی «بوسه» از گوستاو کلیمت را روی سطحی به اندازه ۱.۴ در ۱.۹ میلی‌متر بازسازی کردند؛ سطحی که تقریبا یک چهار هزارم مساحت نمایشگر گوشی هوشمند است. با وجود ابعاد بسیار کوچک، تصویر توانست جزئیات شگفت‌آوری را حفظ کند. کونلی شیونگ، دانشیار دانشگاه اوپسالا و نویسنده اصلی مقاله بیان کرد: «فناوری توسعه‌یافته ما می‌تواند روش‌های نوینی برای تعامل با اطلاعات و محیط پیرامون فراهم کند؛ این فناوری می‌تواند امکانات خلاقانه را گسترش دهد، همکاری از راه دور را بهبود بخشد و حتی تحقیقات علمی را سرعت بخشد».

جهانی فراتر از واقعیت مجازی

محققان بر این باور هستند که Retina E-paper می‌تواند نحوه تجربه انسان‌ها از محیط‌های دیجیتال را به طور بنیادین تغییر دهد. دقت رنگ‌های طبیعی و تراکم پیکسلی فوق‌العاده بالا این نمایشگر نانو، آن را برای دستگاه‌های کوچک و جمع‌وجور، به ویژه هدست‌های واقعیت مجازی و افزوده، به گزینه‌ای بی‌نظیر تبدیل کرده است.

جیووانی ولپه، استاد دانشگاه گوتنبرگ عنوان کرد: «این یک پیشرفت کلیدی در توسعه نمایشگرهایی است که می‌توان آنها را به اندازه مینیاتوری کاهش داد، کیفیت را ارتقا داد و مصرف انرژی را به حداقل رساند.» وی تصریح کرد: «این فناوری هنوز نیازمند تنظیمات دقیق است، اما ما مطمئن هستیم که Retina E-paper در عرصه خود نقش پررنگی خواهد داشت و در نهایت تاثیری ملموس بر زندگی همه ما خواهد گذاشت.» با بازسازی بصری واقعیت، این فناوری مسیر را برای خلق دنیاهای مجازی غیرقابل تشخیص از واقعیت توسط چشم انسان هموار می‌کند.

نتایج این تحقیق در نشریه معتبر Nature به چاپ رسیده است.