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英研究:开发出迄今最小的像素,仅有智能手机像素百万分之一大小

时间:2019-05-22 09:06:49       来源:扬子晚报

英国研究人员日前发表论文说,他们开发出迄今最小的像素,它的尺度以纳米计算,只有目前智能手机像素的百万分之一大小。这种纳米像素可有许多用途,比如用于制造柔性显示屏,比如人们一直希望能有覆盖于大型物体上,能像章鱼皮肤一样变色和融入自然背景的屏幕。那么,“世界上最小的像素”真的能够帮助人类实现隐身的愿望吗?

有一颗黄金心

据英国媒体报道,智能手机上的显示屏已经是一个现代的奇迹,它能在几英寸的空间里填满数百万像素,不过很快这些将可能成为老古董。来自剑桥大学的研究人员成功创造出了世界上最小的像素,它比手机像素小了大约一百万倍。

在剑桥大学科学家们开发的像素中心,是一颗直径只有十亿分之一米的微小黄金颗粒。这种颗粒位于反射表面的顶部,将光线困在两者之间的缝隙中。

每个颗粒周围都有一层薄薄的粘性涂层,当电子开关时,它会发生化学变化,导致像素在光谱中变色。来自物理、化学和制造等不同学科科学家组成的团队,用一种叫做聚苯胺的活性聚合物,将大桶里的金色颗粒涂上一层,然后将它们喷洒到柔性的镜面涂层塑料上,从而大幅降低了生产成本,制造出了纳米像素。当聚合物被电接通后就会发生化学变化,进而改变像素的颜色。

■解读

“最小像素”现实应用仍有距离

“世界上最小的像素”真的能够帮助人类实现隐身的愿望?记者采访了南京工业大学先进材料研究院王建浦教授。王建浦表示,“最小像素”离真正的应用尚有距离,目前依然停留在概念阶段。但在未来,这种新型材料或将在仿生、军事、时尚等特殊领域“大有作为”。

像素为啥要越来越小?

给读者科普一下像素的概念。提到“像素”,我们首先会想到手机与电脑的“屏幕像素”。王建浦教授解释:“显示器的工作原理和绘画类似,都需要红绿蓝三种基本色,所有的颜色都是可以由这三种颜色搭配出来的。如果拿一个放大镜观察电视、电脑或手机屏幕,我们会发现它们都是由红绿蓝三种颜色的小方块构成的。这种小方块就是像素。”

目前市面上的显示器都是有光源的,通过电气控制成像的。屏幕上的每个像素都包括红绿蓝三个“小灯泡”,每个“小灯泡”都能被单独控制,由此发出不同的光,形成我们最终看到的图像。在一定大小的屏幕上,像素越小,可包含的像素总量就越多,图像也越清晰和细腻。因此,科学家对于像素“个头大小”的执著研发,就能找到原因和动力所在了。

“纳米像素”缺陷也比较明显

虽然“最小像素”的概念让学界为之振奋,但王建浦表示,“这种新材料目前只具有概念意义,想真正的应用到手机或电视显示屏上还非常遥远。”

专家举例,这种新的纳米像素本身并不发光,这也就意味着它无法被用于制作我们日常使用的显示屏。这种不能发光的像素,必须通过反射环境光,才能达到肉眼可见的色彩变化效果。“它可以制作成电子书,我们在光照下才能看到书上的内容。这与普通的屏幕不同,比如手机屏幕,我们即使在黑暗中也能使用它。”

“变色”隐身,未来或许真的可以

既然无法被用于日常现实,那么这种新材料到底会面向什么领域?

根据公开报道,“最小像素”具有高对比、高刷新率和轻薄的特点。高对比意味着颜色更加鲜明,成像效果更好;高刷新率让这种材料能很快切换颜色。再加上其轻薄的特点,正是生物仿生技术的绝佳材料。千百年来,人类一直想拥有变色龙一样隐藏于自然环境的能力,而这种纳米像素通过反射环境光变化的特点,正贴合了这种需求。

专家表示,通过对这种技术的改进并运用到军事领域,未来将有希望发明出更加先进有效的迷彩服、“隐身”材料等。另外,在时尚产业、影视行业,以这种像素为基础发展出的新材料或许也能大展拳脚。

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