光传递信息新突破——光控屏幕的推进

作者:亚博yabo888网页登录发布时间:2022-07-28 01:18

本文摘要:在一些未来科幻电影中,比如在电影《少数派报告》和《钢铁侠》中,人物不会用圆润而无意的手势去掌控电脑显示器。在《少数派报告》中,由汤姆克鲁斯扮演着的主人公用于了一双手套,这双手套会在指尖处闪烁,彰显他虚拟世界操控的力量。 光或许容许他掌控屏幕,就样子它是一个触摸屏一样,但实质上他只是触碰了空气。虽然这项技术还只是不存在于科幻作品中,但一项新的研究可能会使它更加相似现实。

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在一些未来科幻电影中,比如在电影《少数派报告》和《钢铁侠》中,人物不会用圆润而无意的手势去掌控电脑显示器。在《少数派报告》中,由汤姆克鲁斯扮演着的主人公用于了一双手套,这双手套会在指尖处闪烁,彰显他虚拟世界操控的力量。

光或许容许他掌控屏幕,就样子它是一个触摸屏一样,但实质上他只是触碰了空气。虽然这项技术还只是不存在于科幻作品中,但一项新的研究可能会使它更加相似现实。来自日本的一个研究人员团队在AIP出版发行的《应用于物理快报》杂志上报导,他们早已找到了一种被称作光介电效应的现象,这可能会带给激光掌控的触碰显示器。

一些基本的电路元件已打破其传统的基于电力的设计,发展成由光来掌控的元件,例如光敏电阻、光电二极管和光电晶体管。然而,迄今为止还没光电容器。

“光电容器获取了一种精致的用光来操作者电子设备的方式,”日本名古屋大学的HirokiTaniguchi说道。“它将推展电子技术发展到下一代的光电子学。”电容器是各种电子设备的基本部件,它的起到类似于用作电子的水桶,例如,它可以储存能量或过滤器不想的频率。

非常简单地说道,电容器由两个被电绝缘材料分隔的平行导电板包含,该电绝缘材料被称作电介质,如空气或玻璃。在电极板上产生电压不会造成在两个极板上构成符号忽略的(数量大于的)的电荷。电介质的性质对于板间的电场产于起着了决定性的起到,反过来,也要求了电容器可以存储多少能量。

通过使用光来减少介质的一个被称作介电常数的特性,Taniguchi和他的同事们期望建构出光掌控的电容器。以前的研究人员通过用于各种材料早已构建了一种类型的光介电效应,但其依赖光电漏,因为在其中光减少了材料的导电性。

他们找到,电导的下降不会造成更大的介电常数。但是Taniguchi说道,这种外在的光电效应不适合于实际应用于。电容器必需是较好的绝缘体,避免电流流动。

但是独自在的光电起到下,电容器的绝缘性能再次发生好转。此外,这种电容器不能工作在低频交变电流。现在,Taniguchi和他的同事们在一个成分为LaAl9.9Zn0.01O3-δ的陶瓷材料中找到了内在的光介电效应”。“我们早已实验性地证明了光电效应的不存在,”他说道。

在他们的实验中,他们用一个发光二极管(LED)太阳光在该陶瓷上面并测量其介电常数,找到其甚至在高频下也不会减少。但与之前用于外在光电效应的实验有所不同,该材料依然是一个好的绝缘体。LED收到的光上的显著损耗意味著LED必要转变了材料的介电常数,尤其是没像外部效应那样减少电导。

Taniguchi说道,目前还不确切内在光介质效应是如何工作的,但这有可能与材料中的缺失有关。光唤起电子转入更高的(量子化的)能量状态,但缺失的量子态局限于较小的区域,这可能会制止这些光唤起电子移动充足近的距离以产生电流。他们的庞加莱是,电子依然受困在局部地区,从而造成介电材料的电绝缘性提升。

在我们看见光控屏幕之前,还必须做到更加多的研究,但这项工作是该领域的最重要一步。Taniguchi说道,更进一步的研究的目标是更进一步强化该效应,增加因为介电特性上升而带给的能量力学系统,并优化材料的制取过程。更进一步的研究也有可能带给更加合适与其他电子应用于的新材料。


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