Istoria tehnologiei umane poate fi adesea văzută ca o căutare neobosită de „îmbunătățiri” - instrumente externe care amplifică capacitățile naturale.
Focul, de exemplu, a servit ca un sistem digestiv „suplimentar”, eliberând mai multă energie pentru dezvoltarea creierului. Radioul, născut la sfârșitul secolului al XIX-lea, a devenit o „coardă vocală externă”, permițând vocilor să călătorească cu viteza luminii pe tot globul.
Astăzi,AR (Realitate Augmentată)se impune ca un „ochi extern” – care face legătura cu lumile virtuale și reale, transformând modul în care percepem împrejurimile.
Totuși, în ciuda promisiunilor inițiale, evoluția realității augmentate (RA) a rămas sub așteptări. Unii inovatori sunt hotărâți să accelereze această transformare.
Pe 24 septembrie, Universitatea Westlake a anunțat o descoperire cheie în tehnologia de afișare AR.
Prin înlocuirea sticlei sau rășinii tradiționale cucarbură de siliciu (SiC), au dezvoltat lentile AR ultrasubțiri și ușoare - fiecare cântărind doar2,7 grameși numai0,55 mm grosime—mai subțiri decât ochelarii de soare obișnuiți. Noile lentile permit, de asemenea,afișaj color cu câmp vizual larg (FOV)și elimină celebrele „artefacte curcubeu” care afectează ochelarii AR convenționali.
Această inovație ar putearemodelează designul ochelarilor ARși să aducă AR mai aproape de adoptarea în masă a consumatorilor.
Puterea carburii de siliciu
De ce să alegeți carbura de siliciu pentru lentilele AR? Povestea începe în 1893, când omul de știință francez Henri Moissan a descoperit un cristal strălucitor în probele de meteorit din Arizona - format din carbon și siliciu. Cunoscut astăzi sub numele de Moissanit, acest material asemănător unei pietre prețioase este apreciat pentru indicele său de refracție mai mare și strălucirea în comparație cu diamantele.
La mijlocul secolului al XX-lea, SiC a apărut și ca un semiconductor de generație următoare. Proprietățile sale termice și electrice superioare l-au făcut neprețuit în vehiculele electrice, echipamentele de comunicații și celulele solare.
Comparativ cu dispozitivele din siliciu (maxim 300°C), componentele din SiC funcționează la temperaturi de până la 600°C cu o frecvență de 10 ori mai mare și o eficiență energetică mult mai mare. Conductivitatea termică ridicată ajută, de asemenea, la răcirea rapidă.
Raritate naturală - întâlnită în principal în meteoriți - producția artificială de SiC este dificilă și costisitoare. Creșterea unui cristal de doar 2 cm necesită un cuptor la 2300°C care funcționează timp de șapte zile. După creștere, duritatea asemănătoare diamantului materialului face ca tăierea și prelucrarea să fie o provocare.
De fapt, obiectivul inițial al laboratorului profesorului Qiu Min de la Universitatea Westlake a fost rezolvarea exact a acestei probleme - dezvoltarea de tehnici bazate pe laser pentru a tăia eficient cristalele de SiC, îmbunătățind dramatic randamentul și reducând costurile.
În timpul acestui proces, echipa a observat și o altă proprietate unică a SiC pur: un indice de refracție impresionant de 2,65 și o claritate optică atunci când nu este dopat - ideală pentru optica AR.
Descoperirea: Tehnologia ghidurilor de undă difractive
La Universitatea WestlakeLaboratorul de Nanofotonică și Instrumentație, o echipă de specialiști în optică a început să exploreze modalitățile de utilizare a SiC în lentilele AR.
In AR bazat pe ghiduri de undă difractive, un proiector miniatural de pe lateralul ochelarilor emite lumină printr-o traiectorie atent proiectată.Rețele la scară nanometricăde pe lentilă difractă și ghidează lumina, reflectând-o de mai multe ori înainte de a o direcționa precis în ochii purtătorului.
Anterior, din cauzaindice de refracție scăzut al sticlei (în jur de 1,5–2,0), sunt necesare ghiduri de undă tradiționalemai multe straturi suprapuse-rezultândlentile groase și greleși artefacte vizuale nedorite, cum ar fi „modelele curcubeu” cauzate de difracția luminii ambientale. Straturile exterioare protectoare au contribuit și mai mult la volumul lentilei.
CuIndicele de refracție ultra-ridicat al SiC (2,65), ostrat unic de ghid de undăeste acum suficient pentru imagistica full color cu unFOV care depășește 80°—dublează capacitățile materialelor convenționale. Acest lucru îmbunătățește dramaticimersiune și calitate a imaginiipentru jocuri, vizualizare de date și aplicații profesionale.
Mai mult, designul precis al grilajelor și procesarea ultrafină reduc efectele curcubeu care distrag atenția. Combinate cu SiC-urileconductivitate termică excepțională, lentilele pot chiar ajuta la disiparea căldurii generate de componentele AR – rezolvând o altă provocare în ceea ce privește ochelarii AR compacți.
Regândirea regulilor designului AR
Interesant este că această descoperire a început cu o simplă întrebare pusă de profesorul Qiu:„Este într-adevăr valabilă limita indicelui de refracție de 2,0?”
Ani de zile, convențiile din industrie au presupus că indicii de refracție peste 2,0 ar cauza distorsiuni optice. Prin contestarea acestei convingeri și valorificarea SiC, echipa a descoperit noi posibilități.
Acum, prototipul ochelarilor SiC AR—ușor, stabil termic, cu imagini color extrem de clare—sunt gata să perturbe piața.
Viitorul
Într-o lume în care realitatea augmentată (RA) va remodela în curând modul în care percepem realitatea, această poveste atransformarea unei rare „bijuterii născute în spațiu” într-o tehnologie optică de înaltă performanțăeste o dovadă a ingeniozității umane.
De la un înlocuitor pentru diamante la un material revoluționar pentru realitate augmentată (AR) de generație următoare,carbură de siliciuluminează cu adevărat calea înainte.
Despre noi
SuntemXKH, un producător important specializat în napolitane din carbură de siliciu (SiC) și cristale de SiC.
Cu capacități de producție avansate și ani de experiență, furnizămmateriale SiC de înaltă puritatepentru semiconductori de generație următoare, optoelectronică și tehnologii AR/VR emergente.
Pe lângă aplicațiile industriale, XKH produce șipietre prețioase Moissanite premium (SiC sintetic), utilizate pe scară largă în bijuteriile fine pentru strălucirea și durabilitatea lor excepționale.
Fie pentruelectronică de putere, optică avansată sau bijuterii de luxXKH oferă produse SiC fiabile și de înaltă calitate pentru a satisface nevoile în continuă evoluție ale piețelor globale.
Data publicării: 23 iunie 2025