Znajdź zawartość

W nowym wyświetlaczu OLED, którego autorami są specjaliści z Samsunga i Uniwersytetu Stanforda, upakowano niemal 10 000 pikseli na cal. Prace te mogą doprowadzić do powstania zaawansowanych wyświetlaczy do rzeczywistości wirtualnej i rzeczywistości rozszerzonej. Wyświetlacz OLED składa się z warstw organicznych podzespołów, które emitują światło w reakcji na przepływ prądu. W komercyjnych dużych telewizorach OLED osiągana jest obecnie rozdzielczość 100-200 pikseli na cal (PPI), podczas gdy w wyświetlaczach telefonów udaje się osiągnąć 400-500 PPI. Na skalę przemysłową produkuje się dwa rodzaje wyświetlaczy OLED. W urządzeniach przenośnych wykorzystywane są czerwone, zielone i niebieskie organiczne LED (OLED). Używana jest tutaj także metalowa powłoka, której grubość decyduje o wielkości diod, natomiast tendencja metalu do wybrzuszania się ogranicza wielkość wyświetlacza. W dużych wyświetlaczach OLED, stosowanych w telewizorach, mamy zaś białe diody i umieszczone nad nimi kolorowe filtry. W tym przypadku filtry ograniczają możliwość zmniejszania diod decydując w ten sposób o tym ile ich można rozmieścić, a zatem o rozdzielczości. Nowy wyświetlacz ma całkowicie odmienną budowę. Użyto tam warstwy OLED emitującej białe światło. Jest ona zamknięta pomiędzy dwiema odbijającymi światło warstwami. Jedna z nich jest srebrna, druga zaś to „metapowierzchnia” założona z dużej liczby mikroskopijnych srebrnych pręcików. Odległości pomiędzy tymi pręcikami są mniejsze niż długość fali światła. Srebrne pręciki mają wysokość 80 nm, a ich szerokość wynosi 100 nm. Są one zorganizowane w klastry, z których każdy reprezentuje 1 piksel. szerokość takiego klastra wynosi 2,4 mikrometra, czyli na calu zmieści się ich około 10 000. Każdy piksel metapowierzchni nowego wyświetlacza podzielony jest na cztery subpiksele o jednakowych rozmiarach. Światło pada na pręciki i się od nich odbija. A o tym, jaki kolor ma światło odbite od każdego z pręcików decyduje odległość pomiędzy pręcikami. Tam, gdzie pręciki są najgęściej upakowane uzyskamy kolor czerwony, zielony podchodzi od pręcików umiarkowanie upakowanych, a niebieski uzyskuje się tam, gdzie między pręcikami są największe odległości. Światło wlelokrotnie odbija się pomiędzy warstwami, a w końcu z nich ucieka. Jak mówią badacze, dzięki takiej interakcji światła z materiałami wyświetlacza uzyskano też dwukrotnie większą jasność w porównaniu ze standardowymi OLED wykorzystującymi filtry oraz wyższą czystość kolorów. Inżynier Mark Brongersma ze Stanford University porównuje to do pudła rezonansowego instrumentów, które pozwala im na uzyskanie pięknego czystego dźwięku. To samo dzieje się tutaj ze światłem. Różne jego kolory rezonują z pikselami. Główny autor badań, Won-Jae Joo z Samsung Advanced Institute of Technology mówi, że teoretyczny limit rozdzielczości takiego wyświetlacza to około 20 000 pikseli na cal. Problemem jest tutaj spadek jasności, do jakiego dochodzi, gdy pojedynczy piksel ma wymiary mniejsze niż mikrometr. « powrót do artykułu

Monomery ciekłokrystaliczne (ang. liquid crystal monomers, LCMs), które wykorzystuje się w różnych dziedzinach przemysłu, np. do produkcji wyświetlaczy telewizorów lub smartfonów, powszechnie występują w domowym kurzu. Monomery ciekłokrystaliczne mogą się dostawać do środowiska w dowolnym momencie produkcji i recyklingu. [...] Teraz wiemy także, że są one uwalniane z różnych produktów w czasie ich zwykłego użytkowania - wyjaśnia John Giesy, toksykolog z Uniwersytetu Saskatchewan. Na razie nie mamy pojęcia, czy to problem, ale wiemy, że ludzie się z nimi stykają i że monomery te mają potencjał, by wywoływać negatywne skutki. Międzynarodowy zespół, który pracował pod kierownictwem Kanadyjczyka, sporządził i przeanalizował listę 362 obecnie produkowanych monomerów ciekłokrystalicznych (z 10 gałęzi przemysłu). Później określano potencjalną toksyczność każdego z nich. Okazało się, że niektóre monomery wyizolowane ze smartfonów są potencjalnie niebezpieczne dla zwierząt i środowiska. Podczas testów laboratoryjnych wykazywały one właściwości, o których wiadomo, że hamują zdolność zwierząt do trawienia składników odżywczych. Naukowcy wspominają też o zaburzeniach pracy pęcherzyka żółciowego i tarczycy. Ustalono, że 87 z 362 LCMs to cząsteczki trwałe i bioakumulatywne (ang. P&B chemicals), co oznacza, że mogą one być oporne na rozkład, odkładać się w organizmach żywych i przemieszczać się w środowisku. Podczas eksperymentów in vitro akademicy zauważyli, że ekspozycja na mieszaniny monomerów ciekłokrystalicznych "pobranych" z 6 popularnych urządzeń LCD (smartfonów) wywoływała znaczącą modulację 5 genów: CYP1A4, PDK4, FGF19, LBFABP i THRSP. Warto przypomnieć, że o modulacji ekspresji mRNA dla tych genów wspominano często w przypadku toksycznych trwałych zanieczyszczeń organicznych (TZO). By ustalić, jak często LCMs występują w środowisku, zabrano się za badanie kurzu pobranego ze stołówki, akademika, budynku, w którym prowadzone są działania edukacyjne, hotelu, mieszkania, laboratorium i zakładu naprawy elektroniki w Chinach. Zaczęto od tego, że w mieszaninach LCMs zidentyfikowano za pomocą spektrometrii mas 33 składniki. Później pod kątem ich obecności zbadano 53 próbki kurzu. Okazało się, że LCMs były wykrywalne w 47% próbek, a 17 z 33 LCMs występowało w co najmniej jednej próbce. Nasz artykuł [w PNAS] jako pierwszy zawiera listę wszystkich obecnie wykorzystywanych monomerów ciekłokrystalicznych i ocenia ich potencjał w zakresie uwalniania i powodowania skutków ubocznych. Szacuje się, że w zeszłym roku wyprodukowano 198 mln m2 wyświetlaczy ciekłokrystalicznych - a to wystarczy, by zakryć całą karaibską wyspę Arubę. Skoro produkuje się ich coraz więcej, ryzyko dostania się LCMs do środowiska również rośnie - podkreśla Giesy. Nie wolno też zapominać o e-odpadach z całego świata, które latami trafiały na wysypiska i nie tylko. Obecnie nie ma pomiarów LCMs w wodach powierzchniowych. Naszym kolejnym krokiem będzie ustalenie losów i wpływu tych monomerów na środowisko - podkreśla Giesy. Jego zespół wspomina m.in. o określaniu stężeń LCMs w tkankach ludzi i zwierząt.   « powrót do artykułu