Gli scienziati dell'Università del Michigan hanno creato i pixel più piccoli disponibili che consentiranno ai LED, display proiettati e indossabili per essere più efficienti dal punto di vista energetico con una maggiore manipolazione della luce possibile e il tutto su un display che potrebbe essere piccolo come un francobollo.

Questa ultima tecnologia di nanostrutturazione per l'aeronautica sviluppata dal Dr. Jay Guo, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica presso l'Università del Michigan e i suoi ricercatori studenti laureati, Ting Xu, Yi-Kuei Wu e il collaboratore Dr. Xiangang Luo includono un nuovo filtro colorato fatto di fogli nano-sottili di stack di metallo-dielettrico-metallo, che hanno fenditure perfettamente sagomate che fungono da risonatori. Intrappolano e trasmettono la luce e trasformano i pixel in efficaci elementi di filtraggio del colore.

I pixel creati da questa tecnologia sono dieci volte più piccoli di quelli che si trovano ora sul monitor di un computer e otto volte più piccoli di quelli di uno smartphone. Usano la luce esistente in modo più efficace e rendono superfluo l'uso di strati polarizzanti per i display a cristalli liquidi (LCD). Consentono di utilizzare in modo più efficiente la retroilluminazione del LED. Prima di questa tecnologia, Gli LCD avevano due strati polarizzanti, un foglio filtrante colorato, due strati di vetro con elettrodi e uno strato di cristalli liquidi, ma solo il cinque percento circa della retroilluminazione ha raggiunto lo spettatore.

La ricerca sfrutta dispositivi nanofotonici utilizzando strutture plasmoniche.

"La maggior parte delle applicazioni della nuova tecnologia soffre della perdita di assorbimento per la presenza di una struttura metallica che è parte integrante dei dispositivi plasmonici, " disse Guo.

Però, la perdita di struttura può essere gestita per produrre dispositivi utili e preziosi per l'Aeronautica Militare che sta valutando la tecnologia da utilizzare come parte di display virtuali integrati ai parabrezza dei piloti.

Nel futuro prossimo, gli scienziati si aspettano di utilizzare la litografia a nanostampa per iniziare a produrre la prossima generazione di filtri colorati.

"Speriamo di dimostrare che la fabbricazione di queste strutture può essere scalata fino a grandi aree e può essere molto conveniente, " disse Guo.

Secondo il dottor Gernot Pomrenke, il responsabile del programma AFOSR che sovrintende alla ricerca di Guo, molte applicazioni aerospaziali e di difesa richiedono tecniche di imaging uniche e sistemi compatti. Ha notato che negli ultimi anni la plasmonica è diventata un'area di ricerca significativa per esplorare nuove capacità per tali sistemi.

"Questo gruppo di ricerca è stato in grado di sfruttare la luce in modo più efficace attraverso il suo approccio e apportare benefici all'applicazione di rilevamento, " Ha detto Pomrenke. "Il prof. Guo è stato anche un leader nella litografia con nanoimprint per creare più rapidamente modelli e strutture più piccoli per una produzione e un'integrazione del sistema più convenienti".