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23.01.2014 pte

Transparentes Display mit Nanosilber

Ein Forscherteam des MIT hat einen interessanten neuen Ansatz zur Herstellung von transparenten Displays entwickelt.

Innovation im Display-Bereich: MIT-Forscher demonstrieren die Displaytechnologie der Zukunft.

Innovation im Display-Bereich: MIT-Forscher demonstrieren die Displaytechnologie der Zukunft.

© MIT

Dieser hat im Vergleich zu anderen Konzepten einige grundlegende Vorteile: einen weiteren möglichen Betrachtungswinkel, ein kontraststärkeres Bild, ein sehr einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren sowie eine bessere Skalierbarkeit. Dabei haben die Wissenschaftler einfach normales Glas mit einem Nanosilber-haltigen Polymer beschichtet, das nur Licht mit bestimmen Wellenlängen reflektiert und ansonsten alles andere hindurchlässt. Das Resultat ist eine scharfe, kontrastreiche Projektion, die trotzdem eine problemlose Sicht hindurch erlaubt.

"Mit transparenten Displays können Navigationsdaten einfach auf die Windschutzscheibe eines Autos oder Flugzeug-Cockpits projiziert werden", so die MIT-Professoren Marin Soljacic und John Joannopoulos, die gemeinsam mit dem Doktoranden Chia Wie Hsu und vier weiteren Kollegen an dem Projekt arbeiten. Mit dem von ihnen entwickelten Konzept könnten normale Fensterscheiben und selbst Brillengläser jederzeit beim Arbeiten oder Spielen in Projektionsflächen für Videos verwandelt werden. "Das Glas wird fast perfekt transparent sein", betont Soljacic.

Dafür, dass der Betrachter sowohl ein klares projiziertes Bild auf dem Display wahrnehmen als auch einfach durch dieses hindurchschauen kann, sorgen spezielle Nanopartikel. Diese sind in eine durchsichtige Poymerschicht eingebettet und können so manipuliert werden, dass sie nur Licht mit bestimmten Wellenlängen reflektieren. Bei einer ersten Demonstration verwendeten die Forscher Silber-Nanoteilchen - jedes ungefähr 60 Nanometer im Durchmesser - , die ein blaues Bild auf eine Glasscheibe projizierten, hinter der Tassen mit verschiedenen Farben zu sehen waren.

"Diese Demonstration stellt lediglich eine Machbarkeitsstudie dar. Es muss noch viel Arbeit erledigt werden, um die Leistung dieses Systems zu optimieren", räumt Soljacic ein. Die Forscher hätten sich für den ersten Praxistest deshalb für Silber-Nanopartikel entschieden, weil diese relativ einfach und günstig herzustellen seien. "Mit derselben Technik lassen sich auch Bilder in voller Farbpracht darstellen", verspricht der Experte.

Wenn es um die Entwicklung transparenter Displays geht, existieren zurzeit bereits mehrere interessante Ideen und Ansätze. Bei sogenannten "Heads-up"-Displays wird etwa ein Spiegel oder Strahlenteiler eingesetzt, um ein Bild direkt vor dem Auge des Users zu erzeugen. Der große Nachteil bei diesem System ist, dass der Blickwinkel extrem eingeschränkt ist.

Um das dargestellte Bild klar und vollständig zu sehen, müssen die Augen exakt korrekt ausgerichtet sein. Andere Konzepte nutzen wiederum Elektronikbauteile wie LEDs, die direkt in das Glas eingebaut werden. Die komplexe Bauweise ist allerdings teuer in der Herstellung und erlaubt nur eine eher schwache Transparenz. "Unsere Ergebnisse sind deutlich vielversprechender", meint Soljacic abschließend.

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