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Freitag, 23. August 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Kleinste jemals produzierte Pixel könnten farbwechselnde Gebäude beleuchten

Mittwoch, 22. Mai 2019

Die bisher kleinsten Pixel - eine Million Mal kleiner als bei Smartphones - könnten für neuartige großformatige flexible Displays verwendet werden, die groß genug sind, um ganze Gebäude abzudecken.

Electrochromic nanoparticle-on-mirror constructs (eNPoMs). Bildquelle: NanoPhotonics Cambridge/Hyeon-Ho Jeong, Jialong Peng.

Electrochromic nanoparticle-on-mirror constructs (eNPoMs). Bildquelle: NanoPhotonics Cambridge/Hyeon-Ho Jeong, Jialong Peng.

Die von einem Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der University of Cambridge entwickelten Farbpixel sind kompatibel mit der Roll-to-Roll-Fertigung auf flexiblen Kunststofffolien und reduzieren so ihre Produktionskosten erheblich. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Im Zentrum der von den Cambridge-Wissenschaftlern entwickelten Pixel befindet sich ein winziges Goldpartikel, das einige Milliardstel Meter groß ist. Das Korn liegt auf einer reflektierenden Oberfläche und fängt das Licht in der Lücke dazwischen ein. Um jedes Korn herum befindet sich eine dünne, klebrige Beschichtung, die sich beim elektrischen Schalten chemisch verändert, wodurch sich die Farbe des Pixels im gesamten Spektrum ändert.

Kleinste bisher erstellte Pixel

Die Pixel sind die kleinsten, die bisher erstellt wurden, eine Million Mal kleiner als typische Smartphone-Pixel. Sie sind bei Sonnenlicht zu sehen und weil sie keine konstante Energie benötigen, um ihre eingestellte Farbe zu behalten, haben sie eine Energiebilanz, die große Flächen realisierbar und nachhaltig macht.

"Die seltsame Physik des Lichts auf der Nanoskala erlaubt es, es zu schalten, auch wenn weniger als ein Zehntel des Films mit unseren aktiven Pixeln beschichtet ist", sagte Professor Jeremy J. Baumberg vom NanoPhotonics Centre am Cambridge Cavendish Laboratory, der die Forschung leitete. "Das liegt daran, dass die scheinbare Größe jedes Pixels für Licht bei der Verwendung dieser resonanten Goldarchitekturen um ein Vielfaches größer ist als ihre physikalische Fläche."

Die Pixel könnten eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten ermöglichen, wie z.B. gebäudegroße Bildschirme, eine Architektur, die die Solarwärmebelastung abschalten kann, aktive Tarnkleidung und Beschichtungen sowie winzige Indikatoren für kommende Internet-of-Dings-Geräte. Das Team arbeitet derzeit an der Verbesserung der Farbpalette und sucht Partner, um die Technologie weiterzuentwickeln.

Weitere Informationen auf der Website der University Cambridge.

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