Med virtual reality (VR) fräsande på varje elektronisk mässa, det finns behov av skärmar med högre upplösning, bildhastigheter och energieffektivitet. Nu, ett gemensamt samarbete mellan forskare från SCALE Nanotech, Graphenea och TU Delft har använt grafen för att göra skärmar av reflekterande typ som fungerar snabbare och med mycket högre upplösning än befintlig teknik.

Skärmar förbrukar mest ström i elektroniska prylar. Bärbara enheter som smartphones och VR -visir kräver därför det mesta av energin från batterier. Som en alternativ lösning, skärmar av reflekterande typ (som i e-bokläsare) förbrukar lite ström, även om de inte kan leverera video. Reflekterande skärmar som erbjuder specifikationerna för standardteknik (OLED, LCD) finns inte ännu. Den goda nyheten är att grafen gör detta möjligt.

Grafen, ett monoskikt av kolatomer, är den tunnaste, starkaste materialet och den bästa elektriska ledaren, en idealisk kombination för mikroelektromekaniska system (MEMS). Membran i en grafen MEMS kan flyttas genom att tillämpa en elektrisk potential och, tillsammans med den stora optiska absorptionen av grafen (2,3 procent av synligt ljus), forskarna använde dem för att göra en Graphene Interferometric MOdulator Display eller helt enkelt GIMOD.

"Grafen är ett mångsidigt material med utmärkt mekanisk, optiska och elektriska egenskaper, och kombinationen av dem alla möjliggör GIMOD -tekniken, säger den ledande forskaren Dr Houri.

Pixlar i en GIMOD är elektriskt styrda membran som modulerar det vita ljuset från miljön. Dr Houri säger, "Mätningar vid TU Delft var tillräckliga för att delvis upptäcka GIMOD -pixlarnas potential. Vi lyckades karakterisera dem upp till 400 Hz, men vi vet att de kan återge samma färgtillstånd vid upp till 2000 Hz. "Människor kan inte uppfatta flimmerbilder utöver 500-1000Hz, men dessa skärmar slår de bästa kommersiella skärmarna som arbetar med 144Hz.

Dr Cartamil-Bueno, uppfinnaren och forskaren som tillverkade grafendisplayerna, delar med sig av sin erfarenhet som entreprenör som tar GIMOD -tekniken på marknaden. "Vi visade upp GIMOD -prototyper på 2500 pixlar per tum (ppi) i Mobile World Congress, och många aktörer från displayindustrin reagerade ganska entusiastiskt. Medan han deltog i flera företagstävlingar i Tyskland, Jag har förberett laget och säkrat kapital. På några veckor, vi kommer att starta upp för att kommersialisera GIMOD -komponenter, syftar till att ta itu med VR -marknaden eftersom det är där GIMOD överträffar alla andra tekniker. "

Grafenpixlarna som forskarna presenterade är 5 µm stora, i motsats till dem i Apple iPhone X (55 µm), Samsung Galaxy S9 (44 µm), och Sony Xperia XZ Premium (31 µm). "Våra GIMOD -prototyper skulle ha en upplösning på mer än 12K om vi gör dem till en smartphones skärm, "säger Dr Cartamil-Bueno.