الشاشات ذات النقاط الكمومية (QD) اقتصادية للغاية ، وتوفر سطوعًا عاليًا وتجسيدًا عالي الجودة للألوان. لإنشاء صورة بالألوان الكاملة ، تحتاج إلى القدرة على عرض الألوان الأحمر والأخضر والأزرق ، ولكن هذا الأخير يسبب معظم المشاكل. ومع ذلك ، ستساعد طريقة جديدة تم تطويرها في اليابان في تطوير شاشات موفرة للطاقة ذات لون أزرق عالي الجودة.
يمكن لأي مستخدم رؤية البكسل على الشاشة إذا رغب في ذلك. ومع ذلك ، فهي ليست أصغر عناصر الصورة - كل منها يتكون من ثلاث وحدات بكسل فرعية على الأقل - الأحمر والأخضر والأزرق. تتيح الكثافة المختلفة لتوهج وحدات البكسل الفرعية هذه عرض بلايين من ظلال الألوان. تطورت تقنية Subpixel منذ ظهور التلفزيون الملون ، مع توفر العديد من الخيارات الآن للمصنعين. واحدة من أكثر العناصر تقدمًا هي عناصر LED ذات النقاط الكمومية - QD-LED.
الشاشات التي تعتمد على هذه التقنية موجودة بالفعل ، ولكن لا يمكن اعتبار التقنية ناضجة بدرجة كافية ، خاصة فيما يتعلق بإنتاج وحدات بكسل فرعية زرقاء عالية الجودة ، وهي الأهم من بين الثلاثة ، حيث يتم استخدام الضوء الأزرق نفسه لتشكيل اللون الأخضر أيضًا. لهذا السبب ، من المهم أن يتم التحكم بدقة في المعلمات الفيزيائية للنقاط الكمومية الزرقاء.
نتيجة لذلك ، تكون العناصر الزرقاء باهظة الثمن في التصنيع ولها هيكل معقد نوعًا ما ، وتعتبر جودتها عاملاً حاسمًا لأي عرض يتم إجراؤه باستخدام التكنولوجيا المناسبة. ومع ذلك ، يبدو أن جامعة طوكيو قد وجدت حلاً. وفقًا للبروفيسور إيتشي ناكامورا ، الذي يقود المشروع ، كانت التقنيات السابقة مختلفة تمامًا - إنتاج البكسلات الفرعية الزرقاء يتطلب الكثير من المواد الكيميائية ، والتي كان لا بد من معالجتها في سلسلة من العمليات لإنتاج مادة العمل.
تتضمن الإستراتيجية الجديدة فريق العلماء الذي يستخدم "معرفة الكيمياء ذاتية التنظيم للتحكم بدقة في الجزيئات قبل أن تشكل الهياكل الضرورية". اقترح ناكامورا التفكير في الأمر مثل بناء مبنى من الطوب بدلاً من نحته من الحجر - يمكنك أن تكون أكثر دقة ، وتصمم بالطريقة التي تريدها ، وتكون العملية أكثر كفاءة وأقل تكلفة.
تتم هذه العملية بشكل خاص من خلال استخدام الإضاءة فوق البنفسجية - فالنقاط الكمومية التي تم تطويرها في طوكيو تحت تأثيرها تولد لونًا أزرق مرجعيًا تقريبًا وفقًا للمعيار الدولي BT.2020. هذا ممكن بفضل التركيب الكيميائي الفريد للنقاط الكمومية ، والتي تستخدم خليطًا هجينًا من المكونات العضوية وغير العضوية ، بما في ذلك بيروفسكايت الرصاص وحمض الماليك والأوليامين ، ويسمح "التنظيم الذاتي" فقط بتكوين وحدات البكسل الفرعية من الشكل المطلوب. وفقًا للعلماء ، كان أصعب شيء هو اكتشاف أن حمض الماليك يلعب دورًا رئيسيًا في هذا "اللغز الكيميائي" - قبل ذلك ، كان علينا محاولة استخدام مجموعة متنوعة من المكونات.
من بين مهام تشكيل بنية البكسلات الفرعية الزرقاء كانت الحاجة إلى تتبع شكلها - لا يمكن فحص العناصر التي يبلغ حجمها 2,4 نانومتر ، والتي تقل 190 مرة عن الطول الموجي المفترض أن تنبعث منها ، بمساعدة المجاهر العادية. لهذا ، كان علينا استخدام أداة SMART-EM لـ "الكيمياء السينمائية" التي أنشأها الفريق.
في الواقع ، الأداة الجديدة عبارة عن نسخة مُحسَّنة من المجهر الإلكتروني ، مُحسَّنة لالتقاط الفيديو ، مما يسمح لك بتتبع الديناميكيات - النقطة الكمومية الزرقاء "ديناميكية للغاية" ، لذا فإن صورة واحدة لن تكون كافية. لسوء الحظ بالنسبة للعلماء والمصنعين ، لا يمكن أن تدوم وحدات البكسل الفرعية الزرقاء لفترة طويلة. تتمثل مهمة الباحثين الآن في تحقيق الاستقرار لهم بدعم من المشاركين في الصناعة الذين ينتجون الشاشات وأجهزة التلفزيون والإلكترونيات الأخرى.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
مثير للاهتمام أيضًا:
- اكتشف العلماء ثقبًا أسود في مجرة قزمة ابتلعت نجمًا
- قام علماء الفيزياء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بمعالجة الذرات المتشابكة الكمومي بحيث "تسافر في الوقت المناسب"