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俄罗斯新研究可将普通玻璃变成智能表面,用于制造AR屏幕

woniu 资讯 2020-11-10 10:10:53 5685 0 ar智能光刻技术
俄罗斯圣彼得堡国家信息技术、机械学与光学研究型大学(圣光机大学)的研究人员开发了一种可以将普通玻璃变成智能表面的表面。据介绍,这项技术可以传输大约一半的人眼可感光,并将反射率降低到4%,并可用于制造ar屏幕,为用户提供周遭对象的附加信息。另外,新型表面同时可以将太阳能转化为电能。所述研究已发表到《激光与光子学评论(Laser & Photonics Reviews)》期刊。

研究人员的创新解决方案是一种基于卤化物钙钛矿的薄膜,而卤化物钙钛矿是一种具有非凡光学和电子性能的半导体材料。所述薄膜生产成本低,可用于制造LED和太阳能电池,而且效率系数超过传统技术。

俄罗斯新研究可将普通玻璃变成智能表面,用于制造AR屏幕

圣光机大学物理与工程学院的首席研究员谢尔盖·马卡罗夫(Sergey Makarov)解释道:“钙钛矿薄膜已成功应用于LED生产。我们希望它的能够制造可用于AR屏幕的表面。它们必须足够透明,以便用户能够舒适地透过它们感知世界。同时,它们必须发射光以在屏幕显示必要的信息。”

最初,钙钛矿薄膜的反射系数为30%,这意味着它们不能传输入射光的三分之一左右。圣光电大学物理与工程学院的研究人员与俄罗斯科学院圣彼得堡国立研究学术大学(St. Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences)合作开发了一种能够尽可能多地传输光,几乎不反射任何光的表面。

相关论文:Broadband Antireflection with Halide Perovskite Metasurfaces

为了降低反射系数,研究人员对薄膜进行改性,并使其成为一个超表面。团队从薄膜去除了一层钙钛矿,在其上蚀刻出一种特定图案的纳米颗粒。这样,表面与光的交互就会改变。所述图案是用离子纳米光刻技术以纳米精度创建。

圣光机大学物理与工程学院的博士生塔蒂安娜·利亚申(Tatiana Liashenko)指出:“当我们的同事应用这种方法来制造纳米结构时,他们注意到超表面的暴露区域会变黑和烧焦。尽管有大量的材料能够留存,但在紫外线的激发下,它并不发光。为了解决这个问题,我们将醇盐溶液蒸汽应用于钙钛矿表面,这使得我们能够快速恢复材料的性能。例如,我们通过这种方法增加了它的发光强度,并降低了它的反射系数。”

通过这种方式,研究人员能够确定钙钛矿纳米颗粒在太阳光谱范围内与光交互的几何参数。

团队总结道:“因此,大部分能量都是沿着光的方向运动。其余部分会被钙钛矿吸收并转化为光致发光。结果,我们得到了一个高度透明的且具有活性的抗反射超表面。我们现在正计划将我们的解决方案应用到光电设备中。”

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