In un passo verso una maggiore efficienza, schermi di visualizzazione più piccoli e ad alta definizione, un professore dell'Università del Michigan ha sviluppato un nuovo tipo di filtro colorato realizzato con fogli di metallo nanosottili con reticoli distanziati con precisione.

Le grate, affettato in pile metallo-dielettrico-metallo, agiscono come risonatori. Intrappolano e trasmettono luce di un colore particolare, o lunghezza d'onda, ha detto Jay Guo, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica. Un dielettrico è un materiale che non conduce elettricità.

"Semplicemente cambiando lo spazio tra le fessure, possiamo generare diversi colori, " ha detto Guo. "Attraverso la nanostrutturazione, possiamo rendere la luce bianca di qualsiasi colore."

Un articolo sulla ricerca viene pubblicato il 24 agosto in Comunicazioni sulla natura .

Il suo team ha usato questa tecnica per creare quello che credono sia il logo U-M a colori più piccolo. A circa 12 x 9 micron, è circa 1/6 della larghezza di un capello umano.

LCD convenzionali, o display a cristalli liquidi, sono inefficienti e ad alta intensità di produzione da produrre. Solo il 5% circa della loro retroilluminazione li attraversa e raggiunge i nostri occhi, disse Guo. Contengono due strati di polarizzatori, un foglio filtrante colorato, e due strati di vetro allacciato con elettrodi oltre allo strato di cristalli liquidi. Coloranti chimici per rosso, i componenti dei pixel verdi e blu devono essere modellati in diverse regioni dello schermo in passaggi separati.

Il filtro colore di Guo funge contemporaneamente da polarizzatore, eliminando la necessità di strati polarizzatori aggiuntivi. Negli schermi di Guo, la luce riflessa potrebbe essere riciclata per risparmiare gran parte della luce che altrimenti andrebbe sprecata.

Poiché questi nuovi display contengono meno livelli, sarebbero più semplici da produrre, disse Guo. I nuovi filtri colorati contengono solo tre strati:due fogli di metallo che racchiudono un dielettrico. Rosso, i componenti dei pixel verdi e blu potrebbero essere realizzati in un solo passaggio tagliando serie di fenditure nella pila. Questa struttura è anche più robusta e può sopportare una luce più potente.

La luce rossa viene emanata da fessure distanziate di circa 360 nanometri; verde da quelli a circa 270 nanometri di distanza e blu da quelli a circa 225 nanometri di distanza. I reticoli distanziati in modo diverso catturano essenzialmente diverse lunghezze d'onda della luce e trasmettono in modo risonante attraverso le pile.

"Incredibilmente, abbiamo scoperto che anche poche fessure possono già produrre colori ben definiti, che mostra il suo potenziale per la visualizzazione ad altissima risoluzione e l'imaging spettrale, " ha detto Guo.

I pixel nei display di Guo sono circa un ordine di grandezza più piccoli di quelli su un tipico schermo di computer. Sono circa otto volte più piccoli dei pixel dell'iPhone 4, che sono circa 78 micron. Immagina che questa dimensione dei pixel potrebbe rendere questa tecnologia utile nei display di proiezione, oltre che indossabile, display pieghevoli o estremamente compatti.

Il documento si chiama "Nano-risonatori plasmonici per il filtraggio dei colori ad alta risoluzione e l'imaging spettrale".

Guo è anche professore associato presso il Dipartimento di Scienze e Ingegneria Macromolecolare. Questa ricerca è supportata in parte dall'Air Force Office of Scientific Research e dalla Defense Advanced Research Projects Agency. L'università sta perseguendo la protezione del brevetto per la proprietà intellettuale e sta cercando partner di commercializzazione per aiutare a portare la tecnologia sul mercato.