۱۰۰ برابر ریزتر از سلول بدن؛ دانشمندان کوچک‌ترین دیود نوری جهان را ساختند

محققان دانشگاه ETH زوریخ در سوئیس موفق به ساخت نانوOLEDهایی شده‌اند که ابعادشان آنقدر کوچک است که با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند. این دیودهای نوری ۱۰۰ برابر کوچک‌تر از یک سلول بدن انسان هستند و می‌توانند کیفیت نمایشگرها را به سطحی باورنکردنی برسانند.

براساس گزارش Phys، این دیودهای نوری جدید دارای قطری در حدود ۱۰۰ نانومتر هستند؛ یعنی ۵۰ برابر کوچک‌تر از پیشرفته‌ترین پیکسل‌هایی که امروزه در صنعت وجود دارد. برای درک بهتر این ابعاد، محققان لوگوی دانشگاه ETH زوریخ را با استفاده از ۲۸۰۰ عدد از این دیودها بازسازی کردند. نتیجه جالب‌توجه بود: کل این لوگو به اندازه فقط ۲۰ میکرومتر را اشغال کرد که تقریباً برابر با اندازه یک سلول انسان است.

این فناوری تراکم پیکسلی را به عدد نجومی ۵۰ هزار پیکسل در هر اینچ (ppi) می‌رساند؛ عددی که ۲۵۰۰ برابر بیشتر از تراکم پیکسلی نمایشگرهای فعلی است.

ساخت کوچک‌ترین دیود نوری جهان

نکته جالب این پژوهش فقط در کوچک‌بودن پیکسل‌ها نیست، بلکه مربوط به فیزیک نوری آن نیز می‌شود. وقتی منابع نور (پیکسل‌ها) در فاصله‌ای کمتر از نصف طول موج نور (حدود ۲۰۰ تا ۴۰۰ نانومتر) قرار می‌گیرند، امواج نوری آنها با هم تعامل می‌کنند. این پدیده که به «حد پراش» (Diffraction Limit) معروف است، به دانشمندان امکان می‌دهد تا بدون نیاز به قطعات متحرک و آینه‌ها، نور را هدایت و متمرکز کنند.

دکتر «توماسو مارکاتو» (Tommaso Marcato)، از محققان این پژوهش، این فرایند را به انداختن دو سنگ در یک دریاچه آرام تشبیه می‌کند؛ جایی که امواج با هم برخورد و یکدیگر را تقویت یا خنثی می‌کنند. با چیدمان هوشمندانه این نانواولدها می‌توان جهت نور را به‌صورت الکترونیکی کنترل کرد.

کوچک‌شدن پیکسل‌ها در این مقیاس درهای جدیدی به روی علم و تکنولوژی باز می‌کند. در حوزه گجت‌های پوشیدنی، این فناوری امکان ساخت عینک‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) را با وضوحی خیره‌کننده و بدون پیکسل‌شدگی تصویر فراهم می‌کند.

در دنیای پزشکی و آزمایشگاهی این آرایه‌های نوری می‌توانند به‌عنوان منبع نور در میکروسکوپ‌های پیشرفته مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین امکان ساخت حسگرهای زیستی بسیار حساس که سیگنال‌های تک‌سلول‌های عصبی را تشخیص می‌دهند و حتی تولید نمایشگرهای هولوگرافیک سه‌بعدی واقعی نیز با این فناوری دور از دسترس نیست.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Nature Photonics منتشر شده است.