Žmonių technologijų istoriją dažnai galima laikyti nenuilstamu „patobulinimų“ – išorinių įrankių, kurie sustiprina natūralius gebėjimus, – siekiu.
Pavyzdžiui, ugnis tarnavo kaip „papildoma“ virškinimo sistema, išlaisvinanti daugiau energijos smegenų vystymuisi. Radijas, atsiradęs XIX a. pabaigoje, tapo „išorine balso styga“, leidžiančia balsams sklisti šviesos greičiu per visą pasaulį.
ŠiandienAR (papildyta realybė)tampa „išorine akimi“ – jungiančia virtualų ir realų pasaulius, keičiančia mūsų aplinkos matymą.
Nepaisant ankstyvų pažadų, papildytosios realybės (AR) evoliucija atsilieka nuo lūkesčių. Kai kurie novatoriai yra pasiryžę paspartinti šią transformaciją.
Rugsėjo 24 d. Westlake universitetas paskelbė apie svarbų proveržį papildytosios realybės ekranų technologijos srityje.
Pakeitus tradicinį stiklą arba dervąsilicio karbidas (SiC), jie sukūrė itin plonus ir lengvus AR lęšius – kiekvienas sveria vos2,7 gramoir tik0,55 mm storio—plonesni nei įprasti akiniai nuo saulės. Naujieji lęšiai taip pat leidžiaplataus matymo lauko (FOV) spalvotas ekranasir pašalinti liūdnai pagarsėjusius „vaivorykštės artefaktus“, kurie kamuoja įprastus AR akinius.
Ši inovacija galėtųpertvarkyti AR akinių dizainąir priartinti AR prie masinio vartotojų priėmimo.
Silicio karbido galia
Kodėl AR lęšiams rinktis silicio karbidą? Istorija prasidėjo 1893 m., kai prancūzų mokslininkas Henri Moissanas Arizonos meteoritų mėginiuose atrado puikų kristalą – pagamintą iš anglies ir silicio. Šiandien žinoma kaip moissanitas, ši brangakmenį primenanti medžiaga yra mėgstama dėl didesnio lūžio rodiklio ir blizgesio, palyginti su deimantais.
XX amžiaus viduryje SiC taip pat atsirado kaip naujos kartos puslaidininkis. Dėl puikių šiluminių ir elektrinių savybių jis tapo neįkainojamas elektrinėse transporto priemonėse, ryšių įrangoje ir saulės elementuose.
Palyginti su silicio įtaisais (maks. 300 °C), SiC komponentai veikia iki 600 °C temperatūroje, esant 10 kartų didesniam dažniui ir daug didesniam energijos vartojimo efektyvumui. Didelis šilumos laidumas taip pat padeda greitai aušinti.
Natūraliai reto (daugiausia meteorituose randamo) dirbtinio SiC gamyba yra sudėtinga ir brangi. Vos 2 cm kristalui užauginti reikia septynias dienas veikiančios 2300 °C temperatūros krosnies. Po auginimo medžiagos deimantinis kietumas apsunkina pjovimą ir apdorojimą.
Iš tiesų, prof. Qiu Mino laboratorijos Westlake universitete pirminis tikslas buvo išspręsti būtent šią problemą – sukurti lazeriu pagrįstus metodus, skirtus efektyviai pjaustyti SiC kristalus, žymiai padidinant derlių ir sumažinant sąnaudas.
Šio proceso metu komanda taip pat pastebėjo dar vieną unikalią gryno SiC savybę: įspūdingą 2,65 lūžio rodiklį ir optinį skaidrumą be priedų – idealiai tinka AR optikai.
Proveržis: difrakcinių bangolaidžių technologija
Westlake universitete.Nanofotonikos ir prietaisų laboratorijaoptikos specialistų komanda pradėjo tyrinėti, kaip panaudoti SiC AR lęšiuose.
In difrakcinio bangolaidžio pagrindu sukurta AR, miniatiūrinis projektorius akinių šone skleidžia šviesą kruopščiai suprojektuotu keliu.Nano masto grotelėsant lęšio esantys spinduliai išsklaido ir nukreipia šviesą, ją daug kartų atspindėdami, prieš nukreipdami tiksliai į nešiotojo akis.
Anksčiau, dėlmažas stiklo lūžio rodiklis (apie 1,5–2,0)reikalingi tradiciniai bangolaidžiaikeli sukrauti sluoksniai– dėl tostori, sunkūs lęšiaiir nepageidaujamus vizualinius artefaktus, tokius kaip „vaivorykštės raštai“, atsirandantys dėl aplinkos šviesos difrakcijos. Apsauginiai išoriniai sluoksniai dar labiau padidina objektyvo apimtį.
SuSiC itin didelis lūžio rodiklis (2,65), avieno bangolaidžio sluoksnisdabar pakanka spalvotam vaizdavimui suRegėjimo kampas viršija 80°—padvigubai padidina įprastų medžiagų galimybes. Tai žymiai pagerinaįsitraukimas ir vaizdo kokybėžaidimams, duomenų vizualizacijai ir profesionalioms programoms.
Be to, tikslūs grotelių dizainai ir itin smulkus apdirbimas sumažina blaškančius vaivorykštės efektus. Kartu su SiCišskirtinis šilumos laidumasŠie lęšiai netgi gali padėti išsklaidyti AR komponentų skleidžiamą šilumą – taip išspręsdami dar vieną kompaktiškų AR akinių iššūkį.
AR dizaino taisyklių permąstymas
Įdomu tai, kad šis proveržis prasidėjo nuo paprasto profesoriaus Qiu klausimo:„Ar 2,0 lūžio rodiklio riba tikrai galioja?“
Ilgus metus pramonės konvencijoje buvo manoma, kad lūžio rodikliai, didesni nei 2,0, sukelia optinį iškraipymą. Suabejojusi šiuo įsitikinimu ir pasitelkusi SiC, komanda atrado naujų galimybių.
Dabar, SiC AR akinių prototipas...lengvas, termiškai stabilus, su krištolo skaidrumo spalvotu vaizdu– yra pasirengę sutrikdyti rinką.
Ateitis
Pasaulyje, kuriame papildytoji realybė netrukus pakeis mūsų požiūrį į realybę, ši istorija apiereto „kosmose gimusio brangakmenio“ pavertimas aukštos kokybės optine technologijayra žmogaus išradingumo įrodymas.
Nuo deimantų pakaitalo iki proveržio medžiagos naujos kartos papildytajai realybeisilicio karbidasiš tiesų nušviečia kelią į priekį.
Apie mus
Mes esameXKH, pirmaujanti silicio karbido (SiC) plokštelių ir SiC kristalų gamintoja.
Turėdami pažangius gamybos pajėgumus ir ilgametę patirtį, tiekiamedidelio grynumo SiC medžiagosnaujos kartos puslaidininkiams, optoelektronikai ir besiformuojančioms AR/VR technologijoms.
Be pramoninių pritaikymų, XKH taip pat gaminaaukščiausios kokybės moissanito brangakmeniai (sintetinis SiC), plačiai naudojami prabangiuose papuošaluose dėl išskirtinio blizgesio ir ilgaamžiškumo.
Ar dėlgalios elektronika, pažangi optika arba prabangūs papuošalai„XKH“ tiekia patikimus, aukštos kokybės SiC gaminius, kad patenkintų besikeičiančius pasaulinių rinkų poreikius.
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 23 d.