La història de la tecnologia humana sovint es pot veure com una recerca incessant de "millores", és a dir, eines externes que amplifiquen les capacitats naturals.
El foc, per exemple, servia com un sistema digestiu "complementari", alliberant més energia per al desenvolupament del cervell. La ràdio, nascuda a finals del segle XIX, es va convertir en una "corda vocal externa", permetent que les veus viatgessin a la velocitat de la llum per tot el món.
Avui,RA (Realitat Augmentada)s'està convertint en un "ull extern", que uneix els mons virtuals i reals i transforma la manera com veiem el nostre entorn.
Tot i les promeses inicials, l'evolució de la RA ha quedat per sota de les expectatives. Alguns innovadors estan decidits a accelerar aquesta transformació.
El 24 de setembre, la Universitat de Westlake va anunciar un avenç clau en la tecnologia de pantalles de realitat augmentada.
Substituint el vidre o la resina tradicionals percarbur de silici (SiC), van desenvolupar lents AR ultraprimes i lleugeres, cadascuna amb un pes de només2,7 gramsi només0,55 mm de gruix—més primes que les ulleres de sol típiques. Les noves lents també permetenpantalla a tot color amb ampli camp de visió (FOV)i eliminar els notoris "artefactes de l'arc de Sant Martí" que afecten les ulleres de realitat augmentada convencionals.
Aquesta innovació podriaremodelar el disseny de les ulleres de realitat augmentadai apropar la RA a l'adopció massiva dels consumidors.
El poder del carbur de silici
Per què escollir el carbur de silici per a lents AR? La història comença el 1893, quan el científic francès Henri Moissan va descobrir un cristall brillant en mostres de meteorits d'Arizona, fet de carboni i silici. Conegut avui com a moissanita, aquest material semblant a una gemma és estimat pel seu índex de refracció i brillantor més elevats en comparació amb els diamants.
A mitjans del segle XX, el SiC també va emergir com un semiconductor de nova generació. Les seves propietats tèrmiques i elèctriques superiors l'han fet inestimable en vehicles elèctrics, equips de comunicacions i cèl·lules solars.
En comparació amb els dispositius de silici (300 °C màx.), els components de SiC funcionen fins a 600 °C amb una freqüència 10 vegades més alta i una eficiència energètica molt més gran. La seva alta conductivitat tèrmica també ajuda a un refredament ràpid.
Naturalment rar (principalment es troba en meteorits), la producció artificial de SiC és difícil i costosa. Fer créixer un cristall de només 2 cm requereix un forn a 2300 °C en funcionament durant set dies. Després del creixement, la duresa semblant al diamant del material fa que el tall i el processament siguin tot un repte.
De fet, l'objectiu original del laboratori del professor Qiu Min a la Universitat de Westlake era resoldre exactament aquest problema: desenvolupar tècniques basades en làser per tallar de manera eficient els cristalls de SiC, millorant dràsticament el rendiment i reduint els costos.
Durant aquest procés, l'equip també va observar una altra propietat única del SiC pur: un índex de refracció impressionant de 2,65 i una claredat òptica quan no està dopat, ideal per a l'òptica AR.
L'avenç: tecnologia de guia d'ones difractiva
A la Universitat de WestlakeLaboratori de Nanofotònica i Instrumentació, un equip d'especialistes en òptica va començar a explorar com aprofitar el SiC en les lents d'AR.
In RA basada en guies d'ones difractives, un projector en miniatura al lateral de les ulleres emet llum a través d'un camí acuradament dissenyat.Reixes a nanoescalaa la lent difracten i guien la llum, reflectint-la diverses vegades abans de dirigir-la amb precisió als ulls de qui la porta.
Anteriorment, a causa deíndex de refracció baix del vidre (al voltant d'1,5–2,0), calen guies d'ones tradicionalsmúltiples capes apilades—donant lloc alents gruixudes i pesadesi artefactes visuals indesitjables com ara "patrons de l'arc de Sant Martí" causats per la difracció de la llum ambiental. Les capes exteriors protectores augmentaven encara més el volum de les lents.
AmbÍndex de refracció ultra alt del SiC (2,65), uncapa de guia d'ones únicaara és suficient per a imatges a tot color amb unFOV superior a 80°—el doble de les capacitats dels materials convencionals. Això millora dràsticamentimmersió i qualitat d'imatgeper a jocs, visualització de dades i aplicacions professionals.
A més, els dissenys precisos de la reixa i el processament ultrafí redueixen els efectes de l'arc de Sant Martí que distreuen. Combinat amb el SiC...conductivitat tèrmica excepcional, les lents fins i tot poden ajudar a dissipar la calor generada pels components de realitat augmentada, cosa que resol un altre repte de les ulleres de realitat augmentada compactes.
Repensant les regles del disseny de RA
Curiosament, aquest avenç va començar amb una senzilla pregunta del professor Qiu:"El límit de l'índex de refracció de 2.0 realment es compleix?"
Durant anys, la convenció de la indústria va assumir que els índexs de refracció superiors a 2.0 causarien distorsió òptica. En desafiar aquesta creença i aprofitar el SiC, l'equip va desbloquejar noves possibilitats.
Ara, el prototip d'ulleres SiC AR...lleuger, tèrmicament estable, amb imatges nítides a tot color—estan disposats a revolucionar el mercat.
El futur
En un món on la RA aviat remodelarà la nostra visió de la realitat, aquesta història deconvertint una rara "joia nascuda a l'espai" en tecnologia òptica d'alt rendimentés una prova de l'enginy humà.
Des d'un substitut dels diamants fins a un material innovador per a la realitat augmentada de nova generació,carbur de silicirealment il·lumina el camí a seguir.
Sobre nosaltres
SomXKH, un fabricant líder especialitzat en oblies de carbur de silici (SiC) i cristalls de SiC.
Amb capacitats de producció avançades i anys d'experiència, subministremmaterials de SiC d'alta puresaper a semiconductors de nova generació, optoelectrònica i tecnologies emergents de realitat augmentada/real.
A més d'aplicacions industrials, XKH també produeixPedres precioses de moissanita premium (SiC sintètic), àmpliament utilitzat en joieria fina per la seva brillantor i durabilitat excepcionals.
Ja sigui per aelectrònica de potència, òptica avançada o joieria de luxeXKH ofereix productes de SiC fiables i d'alta qualitat per satisfer les necessitats canviants dels mercats globals.
Data de publicació: 23 de juny de 2025