Historii lidské technologie lze často vnímat jako neúnavnou snahu o „vylepšení“ – externí nástroje, které zesilují přirozené schopnosti.
Oheň například sloužil jako „doplňkový“ trávicí systém, který uvolňoval více energie pro vývoj mozku. Rádio, které se zrodilo na konci 19. století, se stalo „vnější hlasivkou“, která umožňovala hlasům cestovat rychlostí světla po celém světě.
Dnes,AR (rozšířená realita)se objevuje jako „vnější oko“ – propojuje virtuální a reálný svět a transformuje způsob, jakým vnímáme své okolí.
Přestože se počáteční sliby očekávaly, vývoj rozšířené reality zaostává za očekáváními. Někteří inovátoři jsou odhodláni tuto transformaci urychlit.
24. září Westlake University oznámila klíčový průlom v technologii AR displejů.
Nahrazením tradičního skla nebo pryskyřicekarbid křemíku (SiC)vyvinuli ultratenké a lehké AR čočky – každá váží pouhých2,7 gramůa pouzetloušťka 0,55 mm—tenčí než běžné sluneční brýle. Nové čočky také umožňujíbarevný displej s širokým zorným polem (FOV)a eliminovat nechvalně známé „duhové artefakty“, které trápí konvenční AR brýle.
Tato inovace by mohlazměnit design AR brýlía přiblížit AR masovému přijetí spotřebiteli.
Síla karbidu křemíku
Proč zvolit karbid křemíku pro AR čočky? Příběh začíná v roce 1893, kdy francouzský vědec Henri Moissan objevil brilantní krystal ve vzorcích meteoritu z Arizony – vyrobený z uhlíku a křemíku. Tento materiál podobný drahokamu, dnes známý jako moissanit, je oblíbený pro svůj vyšší index lomu a brilanci ve srovnání s diamanty.
V polovině 20. století se SiC objevil také jako polovodič nové generace. Jeho vynikající tepelné a elektrické vlastnosti ho učinily neocenitelným v elektrických vozidlech, komunikačních zařízeních a solárních článcích.
Ve srovnání s křemíkovými součástkami (max. 300 °C) pracují SiC součástky až při teplotách 600 °C s 10krát vyšší frekvencí a mnohem větší energetickou účinností. Jeho vysoká tepelná vodivost také napomáhá rychlému chlazení.
Umělá výroba SiC, který se v přírodě vyskytuje vzácně – nachází se hlavně v meteoritech – je obtížná a nákladná. Pěstování pouhého 2cm krystalu vyžaduje sedm dní v peci o teplotě 2300 °C. Po vypěstování materiál díky své diamantové tvrdosti značně ztěžuje řezání a zpracování.
Původním cílem laboratoře profesora Qiu Mina na Westlake University bylo vyřešit právě tento problém – vyvinout laserové techniky pro efektivní řezání krystalů SiC, což by dramaticky zlepšilo výtěžnost a snížilo náklady.
Během tohoto procesu si tým všiml i další unikátní vlastnosti čistého SiC: působivého indexu lomu 2,65 a optické čistoty bez příměsi – ideální pro AR optiku.
Průlom: Technologie difrakčních vlnovodů
Na Westlake UniversityLaboratoř nanofotoniky a instrumentaceTým specialistů na optiku začal zkoumat, jak využít SiC v objektivech pro rozšířenou realitu (AR).
In AR na bázi difrakčního vlnovodu, miniaturní projektor na boku brýlí vyzařuje světlo pečlivě navrženou dráhou.Nanoměřítkana čočce rozptylují a vedou světlo, několikrát ho odrážejí, než ho přesně nasměrují do očí nositele.
Dříve, kvůlinízký index lomu skla (kolem 1,5–2,0), vyžadují se tradiční vlnovodyvíce vrstev naskládaných—což má za následektlusté, těžké čočkya nežádoucí vizuální artefakty, jako jsou „duhové vzory“ způsobené difrakcí okolního světla. Ochranné vnější vrstvy dále zvyšují objem čočky.
SUltravysoký index lomu SiC (2,65), ajedna vrstva vlnovodunyní postačuje pro plnobarevné zobrazování sZorné pole přesahující 80°—zdvojnásobuje schopnosti konvenčních materiálů. To dramaticky zvyšujeponoření a kvalita obrazupro hraní her, vizualizaci dat a profesionální aplikace.
Přesné mřížkové konstrukce a ultrajemné zpracování navíc redukují rušivé duhové efekty. V kombinaci s SiCvýjimečná tepelná vodivost, čočky mohou dokonce pomoci odvádět teplo generované komponenty AR – což řeší další problém v oblasti kompaktních AR brýlí.
Přehodnocení pravidel AR designu
Je zajímavé, že tento průlom začal jednoduchou otázkou profesora Qiua:„Opravdu platí limit indexu lomu 2,0?“
Po léta se v oboru předpokládalo, že index lomu nad 2,0 způsobí optické zkreslení. Zpochybněním tohoto přesvědčení a využitím SiC tým odhalil nové možnosti.
Prototyp brýlí SiC AR –lehký, tepelně stabilní, s křišťálově čistým barevným obrazem—jsou připraveni narušit trh.
Budoucnost
Ve světě, kde AR brzy změní způsob, jakým vnímáme realitu, tento příběh...proměna vzácného „vesmírného klenotu“ ve vysoce výkonnou optickou technologiije důkazem lidské vynalézavosti.
Od náhražky diamantů k průlomovému materiálu pro rozšířenou realitu nové generacekarbid křemíkuskutečně osvětluje cestu vpřed.
O nás
JsmeXKH, přední výrobce specializující se na destičky z karbidu křemíku (SiC) a krystaly SiC.
Díky pokročilým výrobním možnostem a dlouholetým zkušenostem dodávámevysoce čistých materiálů SiCpro polovodiče nové generace, optoelektroniku a nově vznikající technologie AR/VR.
Kromě průmyslových aplikací vyrábí XKH taképrémiové drahokamy Moissanit (syntetický SiC), široce používané v jemných špercích pro jejich výjimečný lesk a trvanlivost.
Ať už provýkonová elektronika, pokročilá optika nebo luxusní šperkySpolečnost XKH dodává spolehlivé a vysoce kvalitní produkty z karbidu siliku (SiC), které splňují vyvíjející se potřeby globálních trhů.
Čas zveřejnění: 23. června 2025