p Uma imagem de microscopia óptica de um logotipo U-M de 12 por 9 mícrons produzido com este novo processo de filtro de cores. Crédito:Jay Guo
p Em um passo em direção a mais eficiente, telas menores e de alta definição, um professor da Universidade de Michigan desenvolveu um novo tipo de filtro de cor feito de folhas nano-finas de metal com grades espaçadas com precisão. p As grades, fatiado em pilhas de metal-dielétrico-metal, atuam como ressonadores. Eles capturam e transmitem luz de uma determinada cor, ou comprimento de onda, disse Jay Guo, professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação. Um dielétrico é um material que não conduz eletricidade.
p "Simplesmente mudando o espaço entre as fendas, podemos gerar cores diferentes, "Guo disse." Por meio da nanoestruturação, podemos reproduzir a luz branca de qualquer cor. "
p Um artigo sobre a pesquisa foi publicado em 24 de agosto em
Nature Communications .
p Sua equipe usou essa técnica para fazer o que eles acreditam ser o menor logotipo colorido do U-M. Em cerca de 12 por 9 mícrons, tem cerca de 1/6 da largura de um cabelo humano.
p LCDs convencionais, ou telas de cristal líquido, são ineficientes e de produção intensiva. Apenas cerca de 5 por cento de sua luz de fundo viaja através deles e atinge nossos olhos, Guo disse. Eles contêm duas camadas de polarizadores, uma folha de filtro de cor, e duas camadas de vidro com eletrodo, além da camada de cristal líquido. Corantes químicos para vermelho, os componentes de pixel verde e azul devem ser padronizados em regiões diferentes na tela em etapas separadas.
p O filtro de cor de Guo atua como um polarizador simultaneamente, eliminando a necessidade de camadas adicionais de polarizador. Nas telas de Guo, a luz refletida pode ser reciclada para economizar muito da luz que, de outra forma, seria desperdiçada.
p Uma imagem de microscopia óptica de sete filtros de cores iluminados por luz branca de microscópio. Crédito:Jay Guo
p Como esses novos monitores contêm menos camadas, eles seriam mais simples de fabricar, Guo disse. Os novos filtros de cores contêm apenas três camadas:duas folhas de metal imprensando um dielétrico. Vermelho, componentes de pixel verde e azul podem ser feitos em uma etapa, cortando matrizes de fendas na pilha. Essa estrutura também é mais robusta e pode suportar luz de maior potência.
p A luz vermelha emana de fendas definidas a cerca de 360 nanômetros de distância; verde daqueles com cerca de 270 nanômetros de distância e azul daqueles com aproximadamente 225 nanômetros de distância. As grades espaçadas de forma diferente captam essencialmente diferentes comprimentos de onda de luz e transmitem de forma ressonante através das pilhas.
p "Surpreendentemente, descobrimos que mesmo algumas fendas já podem produzir cores bem definidas, que mostra seu potencial para exibição de resolução extremamente alta e imagens espectrais, "Guo disse.
p Os pixels nas telas de Guo são cerca de uma ordem de magnitude menores do que aqueles em uma tela de computador típica. Eles são cerca de oito vezes menores do que os pixels do iPhone 4, que são cerca de 78 mícrons. Ele prevê que esse tamanho de pixel pode tornar essa tecnologia útil em telas de projeção, bem como vestível, telas dobráveis ou extremamente compactas.
p O artigo é chamado de "Nano-ressonadores plasmônicos para filtragem de cores de alta resolução e imagens espectrais".
p Guo também é professor associado do Departamento de Ciência e Engenharia Macromolecular. Esta pesquisa é apoiada em parte pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea e pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa. A universidade está buscando proteção de patente para a propriedade intelectual e está procurando parceiros de comercialização para ajudar a trazer a tecnologia para o mercado.