أجهزة الغرافين .. صور مجسمة تقترب من الواقع

الرئيسية » إعلام وتكنولوجيا » أجهزة الغرافين .. صور مجسمة تقترب من الواقع

يعكف علماء التقنيات المتقدمة على تطوير أجهزة عرض صور ثلاثية الأبعاد تتصف بأنها مرنة وعالية الوضوح، مدفوعين بالرغبة في عرض أكبر قدر ممكن من المجسمات ثلاثية الأبعاد على مدى العقد المقبل.

وفي الوقت الراهن يمكن رؤية معظم الصور ثلاثية الأبعاد من خلال النظارة المخصصة لذلك، ويشير الخبراء إلى أن العائد من هذه التقنيات ثلاثية الأبعاد خلال عام 2013 فاق 93.21 مليار دولار أميركي، ومن المتوقع أن ينمو إلى 279.27 مليار دولار أميركي بحلول عام 2018.

خصوصية الغرافين

ودفعت جهود الأبحاث في مجال استخدام المواد النانوية المصغرة إلى تطوير أجهزة عرض المجسمات ثلاثية الأبعاد، وإلى جانب ذلك برزت مادة الغرافين، وهي طبقة من مادة كربونية برزت كمادة أساسية تدخل في مكونات الأجهزة المرنة ويمكن ارتداؤها، وحصل العالمان أندريه غين وكونستانتين نوفوسيلوف على جائزة نوبل عام 2010 في الفيزياء بسبب اكتشافهما لهذه المادة.

وبالنظر إلى خصائص الغرافين الإلكترونية وقوتها الميكانيكية العالية، فإنها تستخدم في إنتاج شاشات اللمس في الأجهزة التي يمكن ارتداؤها والأجهزة الخليوية، ومكن التطور التقني للأجهزة الذكية، مثل الساعات الرقمية وأربطة المعاصم، من التحول من الخيال العلمي إلى الواقع الملموس.

إلا أن أجهزة العرض التي يمكن ارتداؤها، وخاصة تلك التي تستخدم الشاشات العائمة، ستظل واحداً من أهم التوجهات في هذه الصناعة التي من المتوقع أن تتضاعف قيمتها مرة كل سنتين. وتعمل هذه التقنيات المكونة من الغرافين بشكل واسع عبر توسيع زوايا المشاهدة، وتعتمد مواد العرض التي تستخدم الغرافين على مبدأ التصور الهولوغرامي الذي اخترعه دنيس غابر، الحائز جائزة نوبل في الفيزياء عام .

جيل جديد من الشاشات

وتعتمد شاشات العرض الواسعة ثلاثية الأبعاد على جيل من الشاشات الرقمية ثلاثية الأبعاد التي تتألف من كثير من وحدات البكسل الصغيرة، والتي تستخدم في دمج الأشعة التي تحمل بيانات العرض، وتقاس زاوية الانحناء بوساطة معامل انكسار مواد الشاشة.

وكلما كان مؤشر الانكسار أصغر كانت زاوية الاندماج أكبر، ولدى مرور الأشعة من خلال الصور ثلاثية الأبعاد فإن حجم «نانوميتر» من ذرات البكسل يعد أمراً بالغ الأهمية للمواد ثلاثية الأبعاد كي تتم رؤيتها من زاوية أوسع، وتعتبر هذه العملية معقدة، إلا أن الخطوة الرئيسية هي تدفئة الاختزال الضوئي لإحداث أكاسيد الغرافين، ومشتقات الغرافين مع هياكل مادية مماثلة ولكن مع وجود مجموعات أكسجين إضافية.

ومن خلال هذا الاختزال الضوئي للإحداث، يستطيع العلماء إيجاد مؤشر بكسل على مقياس متناهي الصغر مرتبط بالانكسار، وتمكن هذه التقنيات الأجسام ثلاثية الأبعاد من أن تكون مرئية من زاوية أوسع تصل إلى 52 درجة.

وفي الوقت الراهن، فإن شاشات العرض ثلاثية الأبعاد المكونة من الغرافين يمكنها إنتاج صور تصل إلى سنتيمتر واحد، ولا توجد حدود للمستوى الذي قد تصل إليه هذه التقنية، وبالنظر إلى قوة المواد الميكانيكية المعتمدة على الغرافين، فإن التقنية قد تساعد على تحويل أجهزة العرض التي يمكن ارتداؤها والمعتمدة على الغرافين من ذات البعدين إلى الثلاثة أبعاد.

وتعتبر شاشات عرض الغرافين ثلاثية الأبعاد المقتنيات الأنسب التي يمكن للزبائن ارتداؤها، والتي قد تتوافر خلال خمسة أعوام، وهذا الجيل الجديد من تقنيات الأجهزة ثلاثية الأبعاد قد يحتوي على تطبيقات لأجهزة عسكرية وألعاب ترفيهية وتطبيقات للتشخيص الطبي والعلمي.

اختزال

يقول العلماء، إن من الممكن عبر عملية الاختزال الضوئي للأشياء من دون زيادة درجات الحرارة خفض أكاسيد الغرافين وتحويلها إلى غرافين فقط، وذلك عبر تشرب شعاع الليزر النابض، وخلال عملية الاختزال الضوئي للإحداث يمكن إحداث تغيير في معامل الانكسار.

وتنسجم هذه الطريقة مع تحسن زوايا المشاهدة مقارنة بالشاشات المعتمدة على السائل الكريستالي، وإضافة إلى ذلك، فإن معامل الانكسار الثابت يتغير من خلال الأطياف المرئية في أكاسيد الغرافين المنخفضة ليمكن شاشات العرض الكبيرة ثلاثية الأبعاد من العمل.

البيان

شارك:

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *