Zgodovino človeške tehnologije lahko pogosto razumemo kot neusmiljeno prizadevanje za »izboljšave« – zunanja orodja, ki krepijo naravne zmožnosti.
Ogenj je na primer služil kot »dodatek« prebavnemu sistemu, ki je sproščal več energije za razvoj možganov. Radio, ki se je rodil konec 19. stoletja, je postal »zunanja glasilka«, ki je omogočala, da so glasovi potovali s svetlobno hitrostjo po vsem svetu.
Danes,AR (obogatena resničnost)se pojavlja kot »zunanje oko« – premosti virtualni in resnični svet ter spreminja način, kako vidimo svojo okolico.
Kljub zgodnjim obljubam pa je razvoj AR zaostal za pričakovanji. Nekateri inovatorji so odločeni, da to preobrazbo pospešijo.
Univerza Westlake je 24. septembra napovedala ključni preboj v tehnologiji prikaza obogatene resničnosti (AR).
Z zamenjavo tradicionalnega stekla ali smole zsilicijev karbid (SiC), razvili so ultra tanke in lahke AR leče – vsaka tehta le2,7 gramain samodebeline 0,55 mm– tanjša od običajnih sončnih očal. Nove leče omogočajo tudibarvni zaslon s širokim vidnim poljem (FOV)in odpraviti zloglasne "mavrične artefakte", ki pestijo običajna AR očala.
Ta inovacija bi lahkopreoblikujte oblikovanje AR očalin približati AR množični uporabi potrošnikov.
Moč silicijevega karbida
Zakaj izbrati silicijev karbid za AR leče? Zgodba se začne leta 1893, ko je francoski znanstvenik Henri Moissan v vzorcih meteorita iz Arizone odkril briljanten kristal – sestavljen iz ogljika in silicija. Ta dragulju podoben material, danes znan kot moissanit, je priljubljen zaradi višjega lomnega količnika in sijaja v primerjavi z diamanti.
Sredi 20. stoletja se je SiC pojavil tudi kot polprevodnik naslednje generacije. Zaradi svojih vrhunskih toplotnih in električnih lastnosti je neprecenljiv v električnih vozilih, komunikacijski opremi in sončnih celicah.
V primerjavi s silicijevimi napravami (največ 300 °C) delujejo komponente SiC pri temperaturah do 600 °C z 10-krat višjo frekvenco in veliko večjo energetsko učinkovitostjo. Visoka toplotna prevodnost omogoča tudi hitro hlajenje.
Umetna proizvodnja SiC, ki je naravno redek – najdemo ga predvsem v meteoritih – je težka in draga. Za gojenje zgolj 2 cm velikega kristala je potrebna peč pri 2300 °C, ki deluje sedem dni. Po gojenju material zaradi diamantne trdote rezanje in obdelava predstavlja izziv.
Pravzaprav je bil prvotni cilj laboratorija profesorja Qiu Mina na Univerzi Westlake rešiti prav ta problem – razvoj laserskih tehnik za učinkovito rezanje kristalov SiC, kar bi dramatično izboljšalo izkoristek in znižalo stroške.
Med tem postopkom je ekipa opazila tudi še eno edinstveno lastnost čistega SiC: impresiven lomni količnik 2,65 in optično jasnost brez dopiranja – idealno za AR optiko.
Preboj: tehnologija difrakcijskih valovodov
Na Univerzi WestlakeLaboratorij za nanofotoniko in instrumentacijoje ekipa specialistov za optiko začela raziskovati, kako izkoristiti SiC v AR lečah.
In AR na osnovi difrakcijskega valovoda, miniaturni projektor na strani očal oddaja svetlobo po skrbno zasnovani poti.Nano-rešetkena leči lomijo in usmerjajo svetlobo, jo večkrat odbijajo, preden jo natančno usmerijo v oči uporabnika.
Prej zaradinizek lomni količnik stekla (okoli 1,5–2,0), potrebni so tradicionalni valovodiveč zloženih plasti– kar ima za posledicodebele, težke lečein neželene vizualne artefakte, kot so »mavrični vzorci«, ki jih povzroča uklon svetlobe iz okolja. Zaščitne zunanje plasti dodatno povečajo velikost leče.
ZIzjemno visok lomni količnik SiC (2,65), aenojna valovna plastje zdaj zadosten za barvno slikanje zVidno polje presega 80°—podvoji zmogljivosti običajnih materialov. To dramatično izboljšapotopitev in kakovost slikeza igre, vizualizacijo podatkov in profesionalne aplikacije.
Poleg tega natančne zasnove rešetk in ultra fina obdelava zmanjšujejo moteče učinke mavrice. V kombinaciji s SiCizjemna toplotna prevodnost, leče lahko celo pomagajo odvajati toploto, ki jo ustvarjajo komponente AR – kar rešuje še en izziv pri kompaktnih očalih AR.
Ponovni razmislek o pravilih oblikovanja AR
Zanimivo je, da se je ta preboj začel s preprostim vprašanjem profesorja Qiuja:"Ali res velja omejitev lomnega količnika 2,0?"
Industrijska konvencija je dolga leta predvidevala, da bodo lomni količniki nad 2,0 povzročili optično popačenje. Z izpodbijanjem tega prepričanja in izkoriščanjem SiC je ekipa odkrila nove možnosti.
Zdaj pa prototip očal SiC AR –lahka, toplotno stabilna, s kristalno čisto barvno sliko—so pripravljeni pretresti trg.
Prihodnost
V svetu, kjer bo obogatena resničnost kmalu spremenila naš pogled na resničnost, je ta zgodba ospreminjanje redkega "vesoljskega dragulja" v visokozmogljivo optično tehnologijoje dokaz človeške iznajdljivosti.
Od nadomestka za diamante do prebojnega materiala za AR naslednje generacije,silicijev karbidresnično osvetljuje pot naprej.
O nas
Mi smoXKH, vodilni proizvajalec, specializiran za rezine silicijevega karbida (SiC) in kristale SiC.
Z naprednimi proizvodnimi zmogljivostmi in dolgoletnimi izkušnjami dobavljamovisoko čistih SiC materialovza polprevodnike naslednje generacije, optoelektroniko in nastajajoče tehnologije AR/VR.
Poleg industrijskih aplikacij XKH proizvaja tudivrhunski dragi kamni Moissanit (sintetični SiC), ki se zaradi izjemnega sijaja in vzdržljivosti pogosto uporabljajo v finem nakitu.
Ali zamočnostna elektronika, napredna optika ali luksuzni nakitXKH dobavlja zanesljive, visokokakovostne izdelke SiC, ki ustrezajo spreminjajočim se potrebam svetovnih trgov.
Čas objave: 23. junij 2025