3 мин. чтения
7/1/2023 10:04:00 AM

Дисплеи, управляемые каплями жидкости и гибкими ребрами, более универсальны и эффективны, чем светодиодные экраны

Инженеры, вдохновленные хамелеонами и осьминогами, разработали управляемые капиллярами роботизированные плавники для создания переключаемых оптических и инфракрасных многопиксельных дисплеев, которые в 1000 раз более энергоэффективны чем светодиодные.

Новое исследование, проведенное профессором машиностроения и инженерии Самехом Тауфиком, демонстрирует, как гибкие ребра и жидкости могут одновременно переключаться между прямыми или изогнутыми, горячими и холодными, контролируя объем и температуру крошечных заполненных жидкостью пикселей. Изменение объема жидкости внутри пикселей может изменить направления, в которых переворачиваются закрылки — подобно старомодным откидным часам — и изменение температуры позволяет пикселям взаимодействовать с помощью инфракрасной энергии. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Image 1 Инженеры из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн разработали новое поколение экранов, в которых используются гибкие ребра, различные температуры и капли жидкости, которые могут быть расположены в различных ориентациях для создания изображений. Управление достаточно точное, чтобы выполнять сложные движения, такие как имитация раскрытия цветка. Предоставлено: Самех Тауфик

«Повседневным примером эластокапиллярности является то, что происходит с нашими волосами, когда мы принимаем душ», — сказал Тауфик. «Когда наши волосы намокают, они слипаются и сгибаются или пучутся по мере приложения капиллярных сил и высвобождаются, когда высыхают».

IMAGE ALT TEXT HERE 🔗 https://youtu.be/Yd0D7PS79AY 🔗

В лаборатории команда создала небольшие коробки (пиксели) размером в несколько миллиметров, которые содержат ребра из гибкого полимера, которые изгибаются, когда пиксели заполняются жидкостью и сливаются с помощью системы крошечных насосов. Пиксели могут иметь одно или несколько ребер и располагаться в массивах, которые образуют дисплей для передачи информации.

«Мы также не ограничиваемся кубическими пиксельными блоками», — сказал Тауфик. «Плавники могут быть расположены в различных ориентациях для создания различных изображений, даже вдоль изогнутых поверхностей. Управление достаточно точное, чтобы добиться сложных движений, таких как имитация раскрытия цветка».

В исследовании сообщается, что еще одной особенностью новых дисплеев является способность посылать два одновременных сигнала — один, который можно увидеть человеческим глазом, а другой — только инфракрасной камерой.

Image 2 Схема механизма, отображающего одновременно оптический и инфракрасный сигналы слов «ОК» и «НЕТ». На рисунке холодные пиксели обозначаются синим цветом, а горячие — розовым. Предоставлено: Самех Тауфик.

При создании новых устройств команда обнаружила, что крошечные насосы, необходимые для управления пиксельными жидкостями, не были коммерчески доступны, и все устройство чувствительно к гравитации, а это означает, что оно работает только в горизонтальном положении.

«Как только мы поворачиваем дисплей на 90 градусов, производительность значительно ухудшается, что наносит ущерб таким приложениям, как рекламные щиты и другие вывески, предназначенные для публики», — сказал Тауфик. «Хорошая новость заключается в том, что мы знаем, что когда капли жидкости становятся достаточно маленькими, они становятся нечувствительными к гравитации, например, когда вы видите каплю дождя, прилипшую к вашему окну, и она не падает. Мы обнаружили, что если мы будем использовать капли жидкости, которые в пять раз меньше, гравитация больше не будет проблемой».

IMAGE ALT TEXT HERE 🔗 https://youtu.be/11134ExVtgg 🔗

Команда заявила, что, поскольку наука, лежащая в основе влияния гравитации на капли, хорошо изучена, она станет координационным центром для их следующего применения новой технологии.

Подробнее: Jonghyun Ha et al, Polymorphic display and texture integrated systems controlled by capillarity, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh1321. 🔗

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Умные окна переопределяют контроль инфракрасного излучения в зданиях

7/1/2023 · 3 мин. чтения

Умные окна переопределяют контроль инфракрасного излучения в зданиях

Человекомашинный коммуникационный интерфейс на основе черного фосфора

6/14/2023 · 3 мин. чтения

Человекомашинный коммуникационный интерфейс на основе черного фосфора