Редактор GeekTimes
817,8
рейтинг
13 февраля в 15:57

Новая методика позволяет создавать токопроводящее стекло, пропускающее даже больше света, чем обычное

image

Канадские учёные из Университета Британской Колумбии создали метод нанесения металлического покрытия на стекло, увеличивающий его способность пропускать свет на 10%. Это открытие приближает нас к такому будущему, в котором появятся «умные» окна с изменяемыми характеристиками, а оконные стёкла можно использовать в качестве электронных устройств.

По словам профессора Университета, Кеннета Чау [Kenneth Chau], первое, что сразу становится возможным после изобретения такой технологии — настройка стёкол на отражение или поглощение тепла, в зависимости от нужд людей, использующих здание с такими окнами.

«Интересно это открытие тем, что оно контринтуитивно – оно идёт вразрез с представлениями о том, что металлы должны быть непрозрачными,- говорит Чау. – Мне кажется, что одно из наиболее важных следствий этого исследования – потенциальная возможность создания „умных“ окон. Когда мы смотрим фантастические фильмы, то видим везде дисплеи из стекла. Это исследование является небольшим шагом в таком направлении».

Для достижения этого необычного эффекта Чау совместно с Лоисом Маркли [Loic Markley] распыляли на стекло атомы серебра в вакууме, чтобы получить напыление толщиной порядка 10 нм. Результирующий сэндвич показал лучшую пропускную способность, чем у обычного стекла.

Инженеры придумали этот способ, вдохновившись известной ещё с 1950-х годов методикой, по которой прозрачные металлические плёнки покрываются диэлектриком, в результате чего их прозрачность увеличивается. Этот метод используется для получения теплоотражающих окон. Изучая его, инженеры задумались – а что можно получить, если наоборот, покрыть диэлектрик слоем металла. В результате их открытие может привести к появлению более энергоэффективных зданий и новых необычных электронных устройств, использующих прозрачные экраны.

В декабре прошлого года американские учёные представили новый прозрачный металл, способный заменить оксид индия-олова (ITO). Новый материал не отстаёт от широко применяющегося в данный момент ITO по прозрачности, проводимости и простоте изготовления, при этом обгоняя его по стоимости конечного продукта.
Вячеслав Голованов @SLY_G
карма
133,2
рейтинг 817,8
Редактор GeekTimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (23)

  • 0
    замечательно, но что с сотовой связью?
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      В зеркале тонкий слой серебра более толстый… наверно :)
  • +2
    Э… мне кажется, или просветление оптики уже черт знает сколько лет как применяется в фототехнике? В чем новизна-то, только в том, что они использовали металлический проводник как просветляющий агент? И покрыли им оконное стекло?
    первое, что сразу становится возможным после изобретения такой технологии — настройка стёкол на отражение или поглощение тепла

    Покрытия, меняющие прозрачность при приложении разности потенциалов, тоже давным-давно изобретены, даже двери для туалетов придумали…
    • +2
      Проблема современности — прозрачная пленка с малым сопротивлением.
      Пока что используют ITO. Если парни действительно нашли простой способ получить прозрачную пленку с низким сопротивлением — это технологический прорыв.
      • 0
        Ну при толщине в 10нм оно не может быть низким. По удельным-то показателям, может и низкое (по крайней мере серебро один из лучших классических проводников), но по абсолютным значениям низким быть не может. А если делать толще — уже не факт, что он будет оставаться прозрачным.
        • 0
          там речь о падении напряжения при сверхмалых токах. для них 10 нм серебра ничем не отличается от толстой пленки.
    • +3
      Это похоже на просветление, и в то же время отличается. И это невероятно круто. Давайте на пальцах.

      Просветление нужно, чтобы уменьшить отражение от оптики (и увеличить пропускание). Иначе на каждом стекле мы будем терять 4% на отражение, что в объективе из 20 линз ведет к потере более, чем половины света. Чтобы избежать этого, оптику покрывают несколькими слоями, отражения от которых подавляют друг друга (за счет интерференции), поэтому пропускание растет. Здесь важно, чтобы все слои были прозрачны, иначе у вас просто начнется поглощение в них.

      Цель сабжа изначально другая: увеличить прозрачность тонких металлических пленок. То есть вы уже решили, что в вашей стене-тачпаде питание подводится по слою серебра, и он по определению поглощают свет (металл же). Но все равно хочется, чтобы стена была попрозрачнее, то есть поглощение в серебре было поменьше. Авторы посчитали, что интересно себя ведут пары слоев «металл-диэлектрик», у них диэлектрические проницаемости разных знаков, и свет в таком бутерброде эффективно проходит меньшее расстояние. Чем меньше путь через затухающую среду, тем меньше затухание. Вуаля.
      • 0
        Тут похоже используют многослойное просветление тонкий слой металла тоже обладает коэффициентом преломления и причём достаточно большим, учёные что-то там насчитали и пришли к выводу как можно использовать это в плюс — покрыть вторым слоем в результате получилось многослойное просветление — которое кстати не в каждой оптике используют.
      • –2
        То бишь получается, что с обсуждаемой плёнкой стекло не прозрачнее, нежели безо всего? Ну тогда это не «невероятно круто».
    • +1
      Нанесения на стекло слоя с толщиной 10нм — это не просветление.
      Тут или статья врет о толщине слоя, или там работает принципиально иной метод повышения прозрачности стекла.
      Поскольку слой металла в длину волны света уже достаточен, чтобы выровнять электрическое поле в волне, то я придерживаюсь второй гипотезы.
      • 0
        Так тут-то слой намного (больше чем на порядок) меньше длины волны. Что неправильно?
        • 0
          Неправильно ждать критики в каждом комментарии. А при ее отсутствии, явно запрашивать критику.
  • 0
    Вообще, не меньшая проблема — уйти от использования индия. Его мало, и он дорогой. Есть подвижки в сторону использования пленок оксида цинка-алюминия, но там насколько я понимаю проблемы с устойчивостью и прозрачностью
    • 0
      Основная проблема с ITO — высокое сопротивление.
      • 0
        Данная проблема в целом характерна для «двумерной» электроники. Например, сейчас проводим эксперименты с антеннами на основе проводящих поверхностей из напыленных углеродных нанотрубкок — приходится балансировать между проводимостью и степенью прозрачности. Правда, методы производства постоянно совершенствуются — поставщик материалов обещает уже сопротивление 150 ом на квадрат, при прозрачности 96%.

        У ITO еще проблема — отражение порядка 3% при переходах между слоями ITO — PET (подложка) или ITO — клей, в сумме 6% с двух переходов одного слоя.

        Крутость обсуждаемого исследования, по-видимому, в том, что они научились управлять коэффициентом отражения, причем, в том числе, в спектре теплового излучения.
  • 0
    Интересно можно ли использовать технологию для создания контактных линз, на которых можно формировать изображение, было бы отлично для дополненной реальности. Пусть даже подсветка будет внешняя (скажем от очков) все равно эффект был бы круче всего что сейчас есть.
    • +2
      Насколько я знаю, основная проблема не в создании контактных линз или очков с дисплеями как таковых, а в необходимости линзы для фокусирования изображения. Без линзы глаз не сможет увидеть изображение на близком дисплее.
      • 0
        А если туда Френеля прикрутить?
        Ну и с обычными линзами — в чем проблема то? Сто лет уже контактные линзы используются. Дисплей можно на внешнюю поверхность нанести. А под ним — слой для создания необходимых искажений.
        Понятно, что полностью всю поверхность закрыть не выйдет, но можно и частично же. Или даже подобие световодов формировать.
        • –1
          А если туда Френеля прикрутить?
          А можно ссылку, что это вообще? Оно? Тут надо смотреть и считать…

          А под ним — слой для создания необходимых искажений.
          А как тогда смотреть на мир сквозь такие линзы?
          Возможно, как-то можно сделать по-пиксельные микролинзы, но я такую технологию не нагуглил.
          • +1
            А можно ссылку, что это вообще? Оно? Тут надо смотреть и считать…

            Так жеж.

            А как тогда смотреть на мир сквозь такие линзы?

            Ну например, дисплей — за пределами зрачка, волноводы в толще линзы искажают и подводят свет ко входному отверстию зрачка.
        • 0
          Погуглите, есть описание пары опытных девайсов
  • 0
    Любопытно как они получили улучшение пропускающей способности на 10%. Если воспользоваться формулами Френеля в случае нормального падения получим около 96% пропускания. Вычислим коэффициент пропускания стекла с покрытием: 0,96*1,1 = 1,056. Подозрительно.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.