Историята на човешките технологии често може да се разглежда като неуморно преследване на „подобрения“ – външни инструменти, които усилват естествените възможности.
Огънят, например, е служил като „допълнителна“ храносмилателна система, освобождавайки повече енергия за развитието на мозъка. Радиото, зародило се в края на 19 век, се е превърнало във „външна гласна струна“, позволявайки на гласовете да пътуват със скоростта на светлината по целия свят.
Днес,AR (Разширена реалност)се очертава като „външно око“ – свързващо виртуалния и реалния свят, трансформирайки начина, по който виждаме заобикалящата ни среда.
И въпреки ранните обещания, еволюцията на добавената реалност (AR) изостава от очакванията. Някои новатори са решени да ускорят тази трансформация.
На 24 септември Университетът Уестлейк обяви ключов пробив в технологията за добавена реалност (AR) дисплеи.
Чрез замяна на традиционното стъкло или смола ссилициев карбид (SiC), те разработиха ултратънки и леки AR лещи – всяка от които тежи само2,7 грамаи само0,55 мм дебелина— по-тънки от типичните слънчеви очила. Новите лещи също така позволяватширокоцветен дисплей с широко зрително поле (FOV)и елиминирайте прословутите „дъгови артефакти“, които тормозят конвенционалните AR очила.
Тази иновация би моглапреоформяне на дизайна на AR очилатаи да доближат до масовото приемане на добавената реалност от потребителите.
Силата на силициевия карбид
Защо да изберете силициев карбид за AR лещи? Историята започва през 1893 г., когато френският учен Анри Моасан открива брилянтен кристал в проби от метеорити от Аризона – направен от въглерод и силиций. Известен днес като Моасанит, този подобен на скъпоценен камък материал е обичан заради по-високия си коефициент на пречупване и блясък в сравнение с диамантите.
В средата на 20-ти век, SiC се очертава и като полупроводник от следващо поколение. Неговите превъзходни термични и електрически свойства го правят безценен в електрическите превозни средства, комуникационното оборудване и слънчевите клетки.
В сравнение със силициевите устройства (максимум 300°C), SiC компонентите работят при температури до 600°C с 10 пъти по-висока честота и много по-голяма енергийна ефективност. Високата им топлопроводимост също спомага за бързото охлаждане.
Естествено рядък – срещан главно в метеорити – производството на изкуствен SiC е трудно и скъпо. Отглеждането на кристал с диаметър едва 2 см изисква пещ с температура 2300°C, работеща в продължение на седем дни. След растежа, диамантоподобната твърдост на материала прави рязането и обработката предизвикателство.
Всъщност, първоначалният фокус на лабораторията на проф. Циу Мин в университета Уестлейк е бил да реши точно този проблем - разработване на лазерни техники за ефективно нарязване на SiC кристали, което драстично подобрява добива и намалява разходите.
По време на този процес екипът забеляза и друго уникално свойство на чистия SiC: впечатляващ коефициент на пречупване от 2,65 и оптична яснота без допиране – идеално за AR оптика.
Пробивът: Технология на дифракционните вълноводи
В университета УестлейкЛаборатория по нанофотоника и инструментиекип от специалисти по оптика започна да проучва как да използва SiC в AR лещи.
In AR на базата на дифракционен вълновод, миниатюрен проектор отстрани на очилата излъчва светлина по внимателно проектиран път.Наномащабни решеткивърху лещата пречупват и насочват светлината, отразявайки я многократно, преди да я насочат прецизно в очите на потребителя.
Преди това, порадинисък коефициент на пречупване на стъклото (около 1,5–2,0), необходими са традиционни вълноводимножество подредени слоеве— което води додебели, тежки лещии нежелани визуални артефакти като „дъгови шарки“, причинени от дифракция на околната светлина. Защитните външни слоеве допълнително допринасят за обема на лещата.
СУлтрависокият коефициент на пречупване на SiC (2.65), аединичен вълноводен слойвече е достатъчно за пълноцветно изображение сЗрително поле над 80°—удвоява възможностите на конвенционалните материали. Това драстично подобрявапотапяне и качество на изображениетоза игри, визуализация на данни и професионални приложения.
Освен това, прецизните решетъчни дизайни и ултрафината обработка намаляват разсейващите ефекти на дъгата. В комбинация със SiCизключителна топлопроводимост, лещите могат дори да помогнат за разсейване на топлината, генерирана от AR компонентите – решавайки още едно предизвикателство при компактните AR очила.
Преосмисляне на правилата на AR дизайна
Интересното е, че този пробив започна с един прост въпрос от проф. Циу:„Наистина ли е валидна границата на коефициента на пречупване от 2,0?“
В продължение на години индустриалната конвенция приемаше, че коефициентите на пречупване над 2.0 ще причинят оптично изкривяване. Като оспори това схващане и използва SiC, екипът отключи нови възможности.
Сега, прототипните SiC AR очила -лек, термично стабилен, с кристално чисто пълноцветно изображение— са готови да нарушат пазара.
Бъдещето
В свят, където добавената реалност скоро ще промени начина, по който възприемаме реалността, тази история за...превръщането на рядък „космически скъпоценен камък“ във високопроизводителна оптична технологияе доказателство за човешката изобретателност.
От заместител на диамантите до революционен материал за добавена реалност от следващо поколение,силициев карбиднаистина осветява пътя напред.
За нас
Ние смеXKH, водещ производител, специализиран в силициево-карбидни (SiC) пластини и SiC кристали.
С усъвършенствани производствени възможности и дългогодишен опит, ние доставямевисокочисти SiC материализа полупроводници от следващо поколение, оптоелектроника и нововъзникващи AR/VR технологии.
В допълнение към индустриалните приложения, XKH произвежда ипървокласни скъпоценни камъни Моисанит (синтетичен SiC), широко използвани в изящните бижута заради изключителния си блясък и издръжливост.
Дали засилова електроника, модерна оптика или луксозни бижутаXKH доставя надеждни, висококачествени SiC продукти, за да отговори на променящите се нужди на световните пазари.
Време на публикуване: 23 юни 2025 г.