ITMO -forskare har skapat en yta som kan göra vanligt glas till en smart yta. Denna teknik kan användas vid tillverkning av AR -skärmar som utrustar användarna med ytterligare information om vad som händer runt. Ytan kommer också att kunna omvandla solenergi till el. Forskningen har publicerats i Laser &fotonik recensioner.

Forskarnas innovativa lösning är en tunn film baserad på halogenidperovskiter, halvledarmaterial med extraordinära optiska och elektroniska egenskaper. Dessa filmer är prisvärda att producera, de används för att skapa lysdioder och solceller med effektivitetsfaktorer som överstiger traditionell teknik. Perovskiterna som används i projektet kan överföra cirka hälften av det ljus som kännetecknas av det mänskliga ögat. Dock, de reflekterar för mycket ljus vilket påverkar deras transparens negativt.

"Perovskite -filmer implementeras framgångsrikt i LED -produktion. Vi vill använda dessa filmer för att skapa ytor som potentiellt kan användas i AR -skärmar. De måste vara tillräckligt transparenta för att användarna ska kunna bekväma att titta igenom dem. Samtidigt, de måste utstråla ljus för att visa nödvändig information på skärmen, "förklarar Sergey Makarov, ledande forskare vid ITMO:s fakultet för fysik och teknik.

Ursprungligen, perovskitfilmer har en reflektionskoefficient på 30%, vilket innebär att de inte överför omkring en tredjedel av ljuset som kommer in i dem. Forskare från ITMO:s fakultet för fysik och teknik har tillsammans med sina medarbetare från St. Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences skapat en yta som överför så mycket ljus som möjligt utan att reflektera nästan något av det. Det var också avgörande att bevara filmens användbara egenskaper så att användarna som tittar igenom dem inte skulle känna att det finns en barriär framför ögonen.

För att sänka reflektionskoefficienten, forskarna var tvungna att modifiera filmerna och göra dem till en metasyta. De var tvungna att ta bort ett lager perovskit från filmen för att etsa ett visst mönster av nanopartiklar på den. På det sättet, ytan interagerar med ljus på olika sätt. Mönstret skapades med nanometerprecision med hjälp av jonanolitografi.

"När våra kollegor använde dessa metoder för att skapa nanostrukturer, de märkte att de exponerade områdena på metasytor blev mörka och utbrända. Även om mycket av materialet var kvar, det lyser inte under ultraviolett excitation. För att lösa detta problem applicerade vi alkoholsaltlösningsångan på perovskitytan, vilket gjorde att vi snabbt kunde återställa materialets egenskaper. Till exempel, vi ökade dess luminescens och sänkte sin reflektionskoefficient med denna metod, "förklarar Tatiana Liashenko, en doktorsexamen student vid fakulteten för fysik och teknik.

Enligt Kseniia Baryshnikova, tidningens första författare, forskarna kunde bestämma de geometriska parametrar enligt vilka perovskit -nanopartiklar kan interagera med ljus inom ett brett spektrum av solspektrumet.

"Således, det mesta av energin följer ljusets riktning. Resten av den absorberas av perovskiten och omvandlas till fotoluminescens. Som ett resultat, vi får en mycket transparent antireflekterande metasyta med aktiva egenskaper. Vi planerar nu att implementera vår lösning i optoelektroniska enheter, "avslutar Baryshnikova.