Met virtual reality (VR) sissend in elke elektronische beurs, er is behoefte aan beeldschermen met een hogere resolutie, framesnelheden en energie-efficiëntie. Nutsvoorzieningen, een gezamenlijke samenwerking van onderzoekers van SCALE Nanotech, Graphenea en de TU Delft hebben grafeen gebruikt om reflecterende displays te maken die sneller en met een veel hogere resolutie werken dan bestaande technologieën.

Displays verbruiken het meeste stroom in elektronische gadgets. Draagbare apparaten zoals smartphones en VR-vizieren vragen daarom de meeste energie uit batterijen. Als alternatieve oplossing kan reflecterende schermen (zoals die in e-bookreaders) verbruiken weinig stroom, hoewel ze geen video kunnen leveren. Reflecterende displays die de specificaties van standaardtechnologieën bieden (OLED, LCD) bestaan ​​nog niet. Het goede nieuws is dat grafeen dit mogelijk maakt.

grafeen, een monolaag van koolstofatomen, is de dunste, sterkste materiaal en de beste elektrische geleider, een ideale combinatie voor micro-elektromechanische systemen (MEMS). Membranen in een grafeen MEMS kunnen worden verplaatst door een elektrische potentiaal aan te leggen en, samen met de grote optische absorptie van grafeen (2,3 procent van het zichtbare licht), de onderzoekers gebruikten ze om een ​​Graphene Interferometric MOdulator Display of gewoon GIMOD te maken.

"Grafeen is een veelzijdig materiaal met uitstekende mechanische, optische en elektrische eigenschappen, en de combinatie van al deze maakt de GIMOD-technologie mogelijk, " zegt vooraanstaande wetenschapper Dr. Houri.

Pixels in een GIMOD zijn elektrisch gestuurde membranen die het witte licht uit de omgeving moduleren. Dr. Houri zegt, "Metingen aan de TU Delft waren voldoende om het potentieel van GIMOD-pixels gedeeltelijk te ontdekken. We zijn erin geslaagd om ze te karakteriseren tot 400 Hz, maar we weten dat ze dezelfde kleurtoestand tot 2000 Hz kunnen reproduceren." Mensen kunnen geen flikkerende beelden waarnemen dan 500-1000Hz, maar deze schermen verslaan de beste commerciële schermen die werken op 144Hz.

Dr. Cartamil-Bueno, de uitvinder en onderzoeker die de grafeenschermen heeft gefabriceerd, deelt zijn ervaring als ondernemer die de GIMOD-technologie op de markt brengt. "We hebben GIMOD-prototypes van 2500 pixels per inch (ppi) getoond op het Mobile World Congress, en veel spelers uit de display-industrie reageerden heel enthousiast. Tijdens deelname aan verschillende zakelijke wedstrijden in Duitsland, Ik heb het team voorbereid en kapitaal veiliggesteld. Over een paar weken, we zullen de startup lanceren om GIMOD-componenten te commercialiseren, gericht op het aanpakken van de VR-markt, omdat GIMOD daar beter presteert dan elke andere technologie."

De grafeenpixels die de onderzoekers presenteerden zijn 5 µm groot, in tegenstelling tot die in de Apple iPhone X (55 µm), Samsung Galaxy S9 (44 µm), en Sony Xperia XZ Premium (31 µm). "Onze GIMOD-prototypes zouden een resolutie van meer dan 12K hebben als we ze zo groot maken als een smartphonescherm, " zegt Dr. Cartamil-Bueno.