211service.com
Nano laidai ekranams
Ilinojaus universiteto (Urbana Champaign) mokslininkai sukūrė paprastą procesą, leidžiantį ant skirtingų paviršių auginti vertikalius varinius nanolaidelius. Nanolaidų matricas būtų galima panaudoti lauko spinduliuotės ekranuose – naujo tipo ekranų technologijoje, kuri žada pateikti ryškesnius ir ryškesnius vaizdus nei esami plokščiaekraniai ekranai. Taikant tokią programą, nanolaidai būtų naudojami elektronams paleisti į fosforo daleles ekrane ir jas apšviesti.
Mažas ir aštrus: Daugybė vertikalių varinių nanolaidų su penkiakampiais antgaliais galėtų būti elektronų skleidėjai lauko emisijos ekranuose. Spinduliuotojai paleidžia elektronus į spalvotas fosforo daleles stikliniame ekrane, apšviesdami jas, kad sukurtų vaizdus. Apatiniame paveikslėlyje parodytas prototipas, kurį sukūrė Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign mokslininkai.
Naujas gamybos būdas, sukurtas Kyekyoon Kim ir Hyungsoo Choi , veda prie varinių nanolaidų, kurių plotis nuo 70 nanometrų iki 250 nanometrų. Tyrėjai gali naudoti šį procesą nanolaidams auginti ant įvairių paviršių, įskaitant silicį, stiklą, metalą ir plastiką. Jie aprašo nanolaidų masyvą ir demonstruoja lauko emisijos ekrano prototipą internetiniame pažangių medžiagų dokumente.
Vertikalios metalinių nanolaidų matricos žada gaminti cheminius ir biologinius jutiklius, be elektronų emiterių lauko emisijos ekranuose (FED). Tačiau dėl sunkumų auginant tiksliai apibrėžtas masyvas šios technologijos buvo neįveikiamos, sako Yugangas Sunas, Argonne nacionalinės laboratorijos mokslininkas. Nano mastelio medžiagų centras . Vertikalaus nanolaidų augimo valdymas paprastai apima jų auginimą šablone, pagamintame iš kitos medžiagos. Šablono gamyba ir plovimas užima daug laiko. Be to, daugelis šių metodų apima nanolaidų perkėlimą į norimą paviršių.
Naujasis metodas nereikalauja šablono. Tyrėjai naudoja bendrą sintezės metodą, vadinamą cheminiu garų nusodinimu. Jie veikia pagrindą specialiai pagaminto vario turinčio junginio garams 200–300 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Gautos varinės nanolaidelės, augančios ant pagrindo, yra penkiapusės su aštriu penkiakampiu antgaliu. Iššūkis yra sukurti ir susintetinti pirmtaką ir tinkamas sąlygas, kuriomis augs gražūs laidai, sako Kim.
Variniai nanolaideliai tinkami naudoti FED, nes yra vienodi ir turi labai smailų galą. Kuo mažesnis antgalio dydis, tuo stipresnis elektrinis laukas, sako Kim. Štai kodėl net esant labai mažai įtampai... jie taps labai efektyviais elektronų skleidėjais. Nanolaidai skleidžia elektronus esant žemai 100 voltų įtampai, skirtingai nuo volframo siūlų, naudojamų įprastuose, didelių gabaritų katodinių spindulių vamzdžių televizoriuose (CRT), kuriems reikia daug kilovoltų.
Lauko spinduliuotės ekranai žada būti mažiau energijos reikalaujantys nei plazminiai ekranai ir skystųjų kristalų ekranai, išlaikant CRT ryškumą ir ryškumą. Jie veikia panašiu principu kaip ir CRT, tačiau yra vos kelių milimetrų storio. Užuot naudoję vieną elektronų pistoletą, jie naudoja milijonus mažyčių elektronų emiterių, kad šaudytų elektronus į raudoną, žalią ir mėlyną fosforą, padengtą ekrane.
Tokios įmonės kaip „Sony“ ir „Motorola“ pirmą kartą pabandė komercializuoti lauko emisijų ekranus maždaug prieš 10 metų. Tuose ekranuose kaip elektronų skleidėjai buvo naudojami mikrometro dydžio metaliniai antgaliai. Tačiau antgaliams reikėjo aukštos įtampos ir jie negalėjo būti pagaminti dideliuose plotuose. Kai kurie gamintojai tada nukreipė dėmesį į anglies nanovamzdelius. Tiek „Samsung“, tiek „Motorola“ sukūrė anglies nanovamzdelių pagrindu pagamintą FED technologiją (žr. „Nanotech on Display“ ir „High-Definition Carbon Nanotube TV“). Lauko emisijos technologijos , „Sony“ padalinys, laikosi kitokio požiūrio. Jie naudoja metalinius nanogalius kaip skleidėjus. 2009 metais kompanija planuoja pristatyti profesionalius šios technologijos pagrindu sukurtus FED vaizdo monitorius.
Tačiau visi šie ekranai yra brangūs ir vis dar nėra paruošti komercinės televizijos rinkai. To priežastis yra ir ekonominė, ir techninė, sakoma Deividas Barnesas , „DisplaySearch“, konsultacinės įmonės Ostine, Teksaso valstijoje, analitikas. Viena iš pagrindinių technologinių kliūčių sukurti ir palaikyti vakuumą tarp elektronų emiterių ir fosforu dengto stiklo. Spinduliai taip pat laikui bėgant gali pablogėti dėl ypač didelės energijos, susidarančios jų antgaliuose. Visą 10 metų televizoriaus tarnavimo laiką išlaikyti vakuumą ir skleidėjus yra iššūkis.
Lauko spinduliuotės ekranai, kuriuose naudojami variniai nanolaidai, susidurs su tomis pačiomis problemomis. Tačiau, sako Barnesas, varis gali būti šiek tiek tvirtesnis.
Chrisas Chinockas, įkūrėjas ir prezidentas „Insight Media“. , Norwalk, CT pagrįsta konsultacinė įmonė, kuri daugiausia dėmesio skiria ekranų pramonei, naują plėtrą vadina daug žadančiu tyrimo rezultatu, nors dar per ankstyvas, kad jį pritaikytume mūsų radarui. Jis atkreipia dėmesį, kad nanolaideliai turės būti plonesni nei 70–250 nanometrų. Anglies nanovamzdeliai ir metaliniai nanogaliukai yra tik kelių nanometrų dydžio, todėl kiekviename pikselyje yra 10 000 ar daugiau spinduliuotės elementų. Net jei pusė jų neveikia, jų vis tiek užtenka pikseliui apšviesti.
Nors pramonė artimiausiu metu nesitiki komercinių FED ekranų, Barnesas teigia, kad reikia atlikti daugiau įvairių naujų technologijų tyrimų. Jis sako, kad kai žmonės kuria laboratorinius prototipus, tai gana patrauklu. Yra toks ryškus gyvumas, kurį įgytumėte žiūrėdami tradicinį CRT.