تکنولوژی نوین با الهام از طبیعت / با فناوری نانو همه چیز واقعی‌تر نشان داده می‌شود

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، یک محقق دانشگاه فلوریدای مرکزی با الهام از فناوری نانوطبیعت، فناوری‌ای ایجاد کرده که تصاویر را روی صفحات نمایش، واقعی‌تر نشان می‌دهد. این فناوری جدید نمایشگر‌های دیجیتالی ایجاد می‌کند که با نور اطراف روشن شده و نسبت به فناوری‌های نمایشی که به انرژی پرشدت و درخشش نور‌های پشت نمایشگر وابسته است، واقعی‌تر به نظر می‌رسد.

دباشیس چاندا، دانشیار مرکز فناوری علوم نانو دانشگاه فلوریدای مرکزی گفت: «این نمایشگر از نمایشگر‌های رایج کامپیوتر‌ها و تلفن‌های همراه واقعی‌تر است. شبیه به دیدن یک تصویر روی دیوار خانه‌تان است که درخشش و نور کمتری داشته و واقعی‌تر به نظر می‌رسد.»

به جای استفاده از روشنایی نور‌های LED که پشت نمایشگر قرار دارند تا آن را روشن کنند، نمایشگر چاندا با بازتاب نور محیط روشن می‌شود. محقق تجربه جدید را با خوردن غذای فراوری شده و غذای طبیعی مقایسه می‌کند.

چاندا گفت: «این قدمی است که مردم به آن عادت کنند. راهی است برای ساخت نمایشگر‌هایی که با چگونگی نمایش رنگ طبیعت و در نتیجه واقعی‌تر به نظر رسیدن آن، هماهنگ است و مقدار بسیار زیادی نور به چشم نمی‌فرستد.»

این موضوع مهم است؛ زیرا خیره شدن به کامپیوتر و تلفن هوشمند که صفحه نمایش بسیار روشن دارند برای مدت طولانی می‌تواند باعث خستگی چشم، سردرد و دیگر مشکلات سلامتی شود.

این مکانیسم نمایشی جدید از یک فناوری استفاده می‌کند؛ فناوری که توسط حیوانات بسیاری مانند پروانه‌ها، سوسک‌ها، اختاپوس‌ها، طوطی‌ها و ماکا‌ها استفاده می‌شود تا با پراکندگی و بازتاب نوری که به ساختار‌های نانومقیاس بدن آن‌ها برخورد کرده، رنگ را نمایش دهد.

این نوع تولید نور از دانه‌های نوری یا رنگدانه‌های موجود در لباس و نقاشی متفاوت است. این نوع به صورت انتخابی برخی از رنگ‌های نور را جذب کرده و سایرین را بازتاب می‌دهد.

 

چاندا گفت: «اگر شما پروانه، اختاپوس یا پرنده‌های زیبا ببینید، در واقع رنگ آن‌ها از ساختار‌های نانومقیاس بر پرها، پوست یا اندازه آن‌ها سرچشمه می‌گیرد. مولکول‌های پروتئین (عنصر پایه) خودشان رنگ ندارند، اما وقتی آن‌ها را با روشی منظم و کنترل شده کنار هم قرار دهیم انواع رنگ را ایجاد می‌کنند. آنچه پروانه انجام می‌دهد در واقع بازتاب نور به روشی است که تمام این نور‌های زیبا را بدون جذب هیچ چیزی می‌سازد.»

این فناوری که به نمایشگر‌های رنگی پلاسمونی معروف است، می‌تواند نور‌های مختلفی را بر اساس اندازه، شکل و الگوی‌های ساختار‌های فلزی بازتابنده درون صفحات نشان دهد. با این حال، این فناوری بعلت مشکلاتی در نمایش درست رنگ در زوایای مختلف، ساختن در مقیاس‌های بزرگ و نمایش رنگ سیاه محدود است.

گروه چاندا با تکیه بر تحقیقات قبلی خود، با یافتن راهی برای ساخت نانوساختار‌ها با طرح‌های دقیق، برای کنترل کامل پراکندگی نور زوایا، بر این چالش‌ها غلبه کرده است، در نتیجه رنگ‌ها به زاویه دید بستگی ندارند.

چاندا بیان کرد: «ما روشی کشف کردیم که نانوذرات می‌توانند خودشان یک الگوی شبه تصادفی روی لایه‌ای از پیش تعیین شده مونتاژ کنند؛ سپس ما می‌توانیم در یک فرآیند بسیار کنترل شده برای ایجاد یک رنگ خاص مانند زرد، آبی، طلایی، سرخابی، سفید و... بهینه‌سازی انجام دهیم. فقط با تغییر اندازه نانوذرات برخلاف رنگدانه‌ها، که مولکول‌های جذبی مختلف برای رنگ‌های متفاوت نیاز است؛ می-توانیم این مشکلات را بهبود بخشیم.»

فرآیند خودمونتاژ استفاده شده در مطالعه با اینکه بدن انسان چگونه رشد را کنترل می‌کند، مشابه است. در بدن آنزیم‌ها و هورمون‌ها در یک زمان خاص آزاد شده به رشد کمک می‌کنند. در مطالعه چاندا میزان فشار و دما، طراحی و رشد نانوساختار‌ها را کنترل کرده که در نهایت کنترل رنگ نور نمایش داده شده را فراهم می‌کند.

چاندا گفت: «با مکانیسمی که ایجاد کرده‌ایم می‌توانیم از پارامتر‌های فیزیکی برای نقشه‌برداری یک الگوی خاص و متعاقباً یک رنگ استفاده کنیم. با این حال، رنگ سیاه به یک روش متفاوت نیاز دارد. نور پراکنده از سطح نانوساختار با استفاده از یک لایه کریستال مایع به صورت کنترل شده مسدود شده که منجر به اولین نمایش رنگ‌های سیاه و خاکستری در نمایشگر‌ها می‌شود.»