Forskare från Graphen Flagship har hittat en ny potentiell applikation för grafen:mekaniska pixlar. Genom att applicera en tryckskillnad över grafenmembran, den upplevda färgen på grafen kan skiftas kontinuerligt från rött till blått. Denna effekt kan utnyttjas för användning som färgade pixlar i e-läsare och andra skärmar med låg effekt. Forskningen var ett samarbete från forskare vid TU Delft, Nederländerna, och Graphenea, Spanien, och studien har nyligen publicerats i tidskriften Nano bokstäver .

I grafenballonganordningar, ett dubbelt lager av grafen två atomer tjockt avsätts ovanpå cirkulära indrag som skärs i kisel. Grafenmembranen innesluter luft inuti hålrummen, och membranens position kan ändras genom att applicera en tryckskillnad mellan insidan och utsidan. När membranen är närmare kislet verkar de blåa; när membranen skjuts bort verkar de röda.

Färgförändringseffekten uppstår från störningar mellan ljusvågor som reflekteras från botten av kaviteten och membranet ovanpå. Dessa reflekterade vågor stör konstruktivt eller destruktivt beroende på membranets position - antingen adderar eller avbryter olika delar av spektrumet av vitt ljus. Denna störning förbättrar eller reducerar vissa färger i det reflekterade ljuset.

Dr Samer Houri, en forskare vid TU Delft, ledde det spännande arbetet. "I början, vi uppmärksammade inte membranens färger eftersom grafen är 'färglöst' när det isoleras. Dock, vi observerade Newton -ringar och märkte att deras färg förändrades med tiden, sa han. När membranen är extremt deformerade, deras färg är inte längre homogen, men istället visas cirkulära ringar. Dessa ringar kallas Newton -ringar för att hedra Sir Isaac Newton, som studerade dem 1717.

Santiago Cartamil-Bueno är doktorand. student vid TU Delft, som utförde försöksarbetet och först var att observera färgförändringen. "Detta ger inte bara kolorimetri -tekniken för att karakterisera suspenderad grafen, vilket är användbart för företag som utvecklar grafenmekaniska sensorer, men det ger också ett sätt att implementera displayteknik baserad på interferometri -modulering, "säger Cartamil-Bueno. Interferometri modulering, eller IMOD, används på skärmar som har låga energiförbrukningskrav, som smarta klockor och e-böcker, och blir allt viktigare för Internet of Things -enheter. För närvarande, sådana bildskärmar består av mekaniska pixlar gjorda av kiselmaterial. "Genom att istället använda grafen, med sina exceptionella mekaniska egenskaper, "Cartamil-Bueno säger, "en GIMOD (Graphene IMOD) kan drastiskt förbättra enhetens prestanda - strömförbrukning, pixel svarstid, misslyckande, etc.– samtidigt som det möjliggör elektrisk integration och till och med flexibla enheter. "Forskarna arbetar nu med att styra färgen på membranen med elektricitet, och hoppas få en skärmprototyp för Mobile World Conference 2017 i Barcelona.