В ІТМО перетворюють скло на «розумну» поверхню

Ілюстрація: Дмитро Лісовський, ІТМО.


Розроблено покриття, за допомогою якого звичайне скло можна перетворити на «розумну» поверхню, потрібну для створення екранів доповненої реальності. Також нові покриття дозволять перетворювати сонячну енергію в електрику.


Результати дослідження опубліковані в Laser & Photonics Reviews.

В основі розробки - тонкі плівки з галогенідних перовскітів, напівпровідникових матеріалів, що володіють видатними оптичними та електронними властивостями. Перовскитні плівки досить прості у виготовленні і недороги. Їх використовують для створення світлодіодів і сонячних батарей, що перевершують за ККД багато традиційних технологій. Використовувані в роботі перовскіти напівпрозорі, але для деяких застосувань від них відображається занадто багато світла - скло, на яке нанесена плівка, стає недостатньо прозорим.

"Перовскитні плівки вже успішно використовують у виробництві світлодіодів. Ми ж хочемо створити з цих плівок покриття, які були б перспективні для створення екрану доповненої реальності. Вони повинні бути досить прозорими, щоб людині було комфортно дивитися крізь них. При цьому необхідно, щоб вони випромінювали світло для виведення на поверхню потрібної інформації ", - розповідає головний науковий співробітник Нового фізтеха Сергій Макаров.

Плівки з перовскітів мають коефіцієнт відображення близько 30%: через них не проходить як мінімум третина енергії падаючого світла. Вчені Нового фізтеху Університету ІТМО за участю дослідників Академічного університету ім. Ж.І. Алферова створили поверхню, що пропускає світло, практично його не відображаючи. Стояло завдання зберегти корисні властивості плівок, але так, щоб людина, дивлячись через них, не відчувала візуальний «бар'єр» перед очима.

Щоб знизити коефіцієнт відображення, плівки модифікувалися - створювалася метаповерхність, яка інакше взаємодіє зі світлом. Для цього потрібно було створити на поверхні плівки певний візерунок з наночастинок. Візерунок з нанометровою точністю наносили, використовуючи метод іонної нанолітографії.

"Коли колеги застосовували цей метод для створення наноструктур, вони отримували в місцях обробки темні випалені області. Незважаючи на те, що матеріалу залишалося досить багато, при впливі ультрафіолетом він переставав люмінесціювати. Ми вирішили цю проблему постобробкою, що передбачає під собою вплив парами спиртового розчину солі на перовскитну поверхню. Цей спосіб допоміг досить швидко відновити властивості матеріалу: ми збільшили ефективність його люмінесценції, знизивши коефіцієнт відображення ", - пояснила аспірантка Нового фізтеху Тетяна Ляшенко.


Як зазначає перший автор роботи, науковий співробітник Ксенія Баришнікова, в результаті дослідження вдалося знайти геометричні параметри, при яких наночастинки перовскиту можуть взаємодіяти зі світлом в широкому діапазоні сонячного світла:

"При цьому велика частина енергії проходить за напрямом падіння світла. Частина, що залишилася, поглинається в перовскиті, перетворюючись на енергію фотолюмінесценції. Таким чином виходить високопропускаюча антиблікова метаповерхність з активними властивостями. Тепер ми плануємо інтегрувати нашу розробку в оптоелектронні пристрої ".

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND

logo