Wetenschappers hebben een revolutionair reflecterend display ontwikkeld met een resolutie die de grenzen van de menselijke waarneming overstijgt. Het zogenaamde retina e-paper kan kleurenvideo’s tonen op schermen kleiner dan twee vierkante millimeter, zo blijkt uit onderzoek gepubliceerd in Nature.
De technologie maakt gebruik van nanopartikels waarvan de grootte en onderlinge afstand bepalen hoe licht wordt verstrooid. Door deze eigenschappen af te stemmen, creëerden de onderzoekers rode, groene en blauwe subpixels. Het materiaal is elektrochromatisch, waardoor lichtabsorptie en -reflectie met elektrische signalen kunnen worden aangestuurd. Elke ‘metapixel’ bestaat uit drie subpixels die samen elke kleur kunnen genereren.
Met een breedte van slechts 560 nanometer per pixel bereikt het scherm een resolutie van meer dan 25.000 pixels per inch (2,54 centimeter) – meer dan vijftig keer hoger dan huidige smartphones. ‘We kunnen displays maken ter grootte van je pupil, met een vergelijkbaar aantal pixels als fotoreceptoren in je ogen’, zegt co-auteur Kunli Xiong van de Universiteit Uppsala in Zweden. ‘Zo kunnen we virtuele werelden creëren die zeer dicht bij de werkelijkheid komen.’
Het schermoppervlak van de iPhone 15 (links) is 4.000 keer groter dan het oppervlak van de e-paper-afbeelding (rechts vergroot). Deze twee versies van Gustav Klimts De kus laten zien dat e-paper een indrukwekkende hoeveelheid details weergeeft, maar dat er wat kleurinformatie verloren gaat.
Een belangrijk voordeel is het ultralaag energieverbruik. E-paperschermen behouden hun kleur gedurende langere tijd, waardoor alleen energie nodig is bij kleurveranderingen. ‘Voor zeer kleine apparaten is het lastig om grote batterijen te integreren, dus energiebesparing wordt nog belangrijker’, aldus Xiong.
Het team demonstreerde de technologie met een versie van Gustav Klimts De kus en een driedimensionale vlinder. Nanotechnoloog Jeremy Baumberg van de Universiteit Cambridge prijst de kwaliteit: ‘Deze subpixels genereren overtuigender kleuren dan ik eerder heb gezien.’
De nodige elektronica voor zo’n hoge resolutie bestaat nog niet, maar Xiong verwacht dat technologiebedrijven dergelijke systemen gaan ontwikkelen. Baumberg schat dat het nog vijf tot tien jaar duurt voordat commerciële apparaten beschikbaar zijn.
Bron: Uppsala University, Zweden
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.