به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ بازار نمایشگرهای امروزی تنوع زیادی دارد و هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خود را دارند. با این حال، ویژگی‌هایی چون هزینه تولید، طول عمر و مصرف انرژی، فناوری کریستال مایع را به غالب‌ترین و محبوب‌ترین فناوری برای صفحه‌نمایش‌هایی مانند تلویزیون و مانیتور تبدیل کرده است.
در این راستا، تیمی از محققان دانشگاه ناتینگهام ترنت انگلستان، دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه نیوساوت‌ولز استرالیا آرایه‌های قابل تنظیم الکتریکی از نانوذراتی به نام «متاسطح» یا «فراسطح» را مهندسی کرده‌اند که می‌تواند در نمایشگرهای کریستال مایع فعلی به کار برود.
جیمز وب در جستجوی جهان گم‌شده/ همکاری یک محقق ایرانی در پروژه بزرگ‌ترین تلسکوپ فضایی جهان
به طور کلی، سلول‌های کریستال مایع وظیفه روشن و خاموش کردن نور ارسالی به نمایشگر را برعهده دارند و با نور پس‌زمینه روشن می‌شوند. این سلول‌ها ابعاد پیکسل‌ها یا وضوح نمایشگر را تعیین می‌کنند و نقش مهمی در مدیریت مصرف برق دستگاه دارند. اما سلول‌های فراسطحی که محققان به تازگی مهندسی کرده‌اند، قابلیت تنظیم و خواص پراکندگی نور فوق‌العاده‌ای دارند و زمانی که جایگزین لایه کریستال مایع می‌شوند، دیگر نیازی به قطب‌کننده‌ها -که مقدار زیادی از شدت نور را هدر می‌دهند و انرژی بسیاری مصرف می‌کنند- ندارند.
این ماده متاسطحی مزیت‌های دیگری هم دارد؛ ۱۰۰ برابر نازک‌تر از سلول‌های کریستال مایع است، وضوح آن ۱۰ برابر بیشتر است و ۵۰ درصد انرژی کمتری هم مصرف می‌کند.
این تیم تحقیقاتی در بخشی از مطالعات خود نشان داد که پیکسل‌های مربوط به ماده فراسطحی می‌توانند به صورت الکتریکی برنامه‌ریزی شوند و به این ترتیب، با نمایشگرهای الکترونیک مدرن سازگارترند.
محسن رحمانی سرپرست این پروژه و استاد تمام دانشکده علم و فناوری ناتینگهام ترنت است. او در این مورد می‌گوید: با این دستاورد، مسیری را برای فناوری جایگزین کردن لایه کریستال مایع در نمایشگرهای فعلی با یک متاسطح هموار کرده‌ایم که در آینده‌ای نزدیک به ما امکان ساخت صفحه‌های تخت ارزان‌قیمت بدون کریستال مایع را می‌دهد.
او می‌افزاید: مهم‌ترین معیارهای یک نمایشگر تخت، اندازه پیکسل و وضوح، وزن و مصرف انرژی است. ما به هر یک از اینها با مفهوم متا-نمایش خود فکر کرده‌ایم. مهم‌تر از همه، فناوری جدید ما می‌تواند منجر به کاهش شدید مصرف انرژی شود و با توجه به تعداد مانیتورها، نمایشگرها و تلویزیون‌هایی که در خانه‌ها و محل‌های کاری استفاده می‌شوند، این خبر بسیار خوبی به شمار می‌رود.
محسن رحمانی (سمت چپ) و لی زو (سمت راست)
رحمانی معتقد است که زمان آن رسیده که نمایشگرهای ال‌سی‌دی و ال‌ای‌دی مانند تلویزیون‌های قدیمی CRT در ۱۰ تا ۲۰ سال گذشته جای خود را به نمایشگرهای جدید با فناوری‌های جدید بدهند.
دراگومیر نشف، استاد فیزیک دانشگاه ملی استرالیا، نیز می‌گوید: قابلیت‌های نمایشگرهای معمولی به اوج خود رسیده و بعید است که در آینده با بهبود قابل توجهی همراه باشند. اما با پیکسل‌های متاسطحی که طراحی کرده‌ایم، می‌توانیم امیدوار به ساخت نمایشگرهای ایده‌آل نسل بعدی باشیم.
او می‌افزاید: برخلاف کریستال‌های مایع، پیکسل‌های ما برای عملکرد به نورهای پلاریزه نیاز ندارند و همین امر باعث می‌شود که مصرف انرژی صفحه‌نمایش به نصف کاهش یابد.
خسرو زنگنه کمالی، محقق دوره دکتری در دانشگاه ملی استرالیا و اولین نویسنده این مقاله، می‌گوید: ثابت شده که متاسطح‌ها رفتار نوری خارق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهند. با این حال، ابداع روشی موثر برای کنترل آنها هنوز موضوع تحقیقاتی سنگینی است. ما فوق‌سطح‌های سیلیکونی قابل برنامه‌ریزی الکتریکی را پیشنهاد کرده‌ایم که یک پلتفرم همه‌کاره برای فراسطح‌های قابل برنامه‌ریزی به شمار می‌رود.
دکتر لی زو، یکی دیگر از اعضای این تیم تحقیقاتی، می‌گوید: با به‌کارگیری تکنیک‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، فضای قابل توجهی برای طراحی و تحقق نمایشگرهای کوچک‌تر، نازک‌تر و کارآمدتر خواهیم داشت.
به گفته محققان این تیم، پیکسل‌های ساخته شده از جنس سیلیکون هستند که در مقایسه با مواد آلی دیگر، طول عمر بالاتری دارند. علاوه براین، سیلیکون به طور گسترده‌تری در دسترس است. آنها امیدوارند که با توسعه این فناوری بتوانند تحولی در نمایشگرهای تخت جدید با ارزش جهانی حدود ۱۱۷ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۰ ایجاد کنند.
نظر شما