Создано покрытие, с помощью которого обыденное стекло можно перевоплотить в «умную» поверхность, подходящую для сотворения экранов дополненной действительности. Также новейшие покрытия дозволят преобразовывать солнечную энергию в электричество.
Результаты исследования размещены в Laser & Photonics Reviews.
В базе разработки — тонкие плёнки из галогенидных перовскитов, полупроводниковых материалов, владеющих выдающимися оптическими и электрическими качествами. Перовскитные плёнки довольно ординарны в изготовлении и недороги. Их употребляют для сотворения светодиодов и солнечных батарей, превосходящих по КПД почти все классические технологии. Использованные в работе перовскиты полупрозрачны, но для неких применений от их отражается очень много света — стекло, на которое нанесена плёнка, становится недостаточно прозрачным.
«Перовскитные плёнки уже удачно употребляют в производстве светодиодов. Мы же желаем сделать из этих плёнок покрытия, которые могли быть перспективны для сотворения экрана дополненной действительности. Они должны быть довольно прозрачными, чтоб человеку было уютно глядеть через их. При всем этом нужно, чтоб они источали свет для выведения на поверхность подходящей инфы», — ведает основной научный сотрудник Новейшего физтеха Сергей Макаров.
Плёнки из перовскитов имеют коэффициент отражения около 30%: через их не проходит как минимум третья часть энергии падающего света. Учёные Новейшего физтеха Института ИТМО при участии исследователей Академического института им. Ж.И. Алфёрова сделали поверхность, пропускающую свет, фактически его не отражая. Стояла задачка сохранить полезные характеристики плёнок, но так, чтоб человек, смотря через их, не чувствовал зрительный «барьер» перед очами.
Чтоб понизить коэффициент отражения, плёнки модифицировались — создавалась метаповерхность, которая по другому ведет взаимодействие со светом. Для этого потребовалось сделать на поверхности плёнки определённый узор из микрочастиц. Узор с нанометровой точностью наносили, используя способ ионной нанолитографии.
«Когда коллеги применяли этот способ для сотворения наноструктур, они получали в местах обработки тёмные выжженные области. Невзирая на то, что материала оставалось достаточно много, при действии ультрафиолетом он переставал люминесцировать. Мы решили эту делему постобработкой, подразумевающей под собой действие парами спиртового раствора соли на перовскитную поверхность. Этот метод посодействовал достаточно стремительно вернуть характеристики материала: мы прирастили эффективность его люминесценции, снизив коэффициент отражения», — растолковала аспирантка Новейшего физтеха Татьяна Ляшенко.
Как отмечает 1-ый создатель работы, научный сотрудник Ксюша Барышникова, в итоге исследования удалось отыскать геометрические характеристики, при которых микрочастицы перовскита могут вести взаимодействие со светом в широком спектре солнечного света:
«При всем этом большая часть энергии проходит по направлению падения света. Оставшаяся часть поглощается в перовските, преобразуясь в энергию фотолюминесценции. Таковым образом выходит высокопропускающая антибликовая метаповерхность с активными качествами. Сейчас мы планируем интегрировать нашу разработку в оптоэлектронные устройства».