Совместная исследовательская группа, связанная с UNIST, представила базовую технологию для умных контактных линз, которая может реализовывать навигацию на основе AR с помощью процесса 3D-печати. По словам исследовательской группы, новые умные контактные линзы можно носить внутри глаза человека, как обычные контактные линзы.

Опубликовано в февральском номере журнала за 2023 год Передовая наука Этим прорывом совместно руководили профессор Им Ду Чжун с кафедры машиностроения UNIST и доктор Сын Квон Соль из исследовательской группы по интеллектуальной 3D-печати Корейского научно-исследовательского института электротехники (KERI).

Некоторые из недостатков существующих устройств AR включают высокую цену, экспериментальную технологию и громоздкий внешний вид, что затрудняет их выход на рынок. Интеллектуальные контактные линзы, с другой стороны, обладают преимуществами доступности и удобства, поскольку их можно носить внутри глаза человека. Ведущие компании по всему миру, такие как Google, в настоящее время работают над созданием умных контактных линз, способных реализовывать AR. Тем не менее, существуют барьеры, препятствующие эффективной коммерциализации исследований из-за серьезных технических проблем.

При внедрении AR с интеллектуальными контактными линзами подходят энергосберегающие электрохромные дисплеи (EC), которые могут работать с низким энергопотреблением. Берлинский синий (PB) считается одним из привлекательных материалов EC благодаря своей однородной окраске, быстрой кинетике, высокому оптическому контрасту, множественным цветовым состояниям (синий, белый, зеленый), экологичности и ценовой конкурентоспособности. Однако этот метод имеет ограничения в отображении слов или изображений, которые необходимы для отображения на контактных линзах AR smart, из-за сложности нанесения микропаттерна PB на контактную линзу, отметила исследовательская группа.

Объединенная исследовательская группа изучила, как не использовать процесс нанесения гальванических покрытий, и в результате они разработали простую и эффективную стратегию печати для получения микро-рисунков PB с использованием менисковой печати кислотно-трехвалентными чернилами, состоящими из FeCl3, K3Fe(CN)6 и HCl. Ключом к этому является мениск чернил на основе кислого железа и феррицианида.

Как и при обычном нанесении гальванических покрытий, используемая подложка должна быть проводником при подаче напряжения. Однако при феномене мениска нет никаких ограничений на субстрат, который может быть использован, поскольку кристаллизация происходит путем естественного испарения растворителя. Наша технология микро-рисунка очень тонкая (7,2 микрометра), ее можно наносить на дисплеи интеллектуальных контактных линз для AR, а цвет получается непрерывным и однородным.

Роль умных контактных линз наиболее ожидаема в таких областях, как навигация. В ходе экспериментов исследователи успешно продемонстрировали электронные дисплеи на основе PB в умных контактных линзах с функцией навигации. Устройство смогло отображать пользователю направление к месту назначения на дисплее EC, получая GPS-координаты в режиме реального времени, отметила исследовательская группа.

"Хотя в этом исследовании для дисплея EC использовалось тонкое стекло ITO, оно может быть дополнительно разработано как метод нанесения рисунка прозрачных электродов, таких как графен, на гибкие материалы и печати на материалах EC", - отметили в исследовательской группе. "Мы считаем, что наша новая стратегия послужит привлекательным методом для реализации электронных дисплеев на основе PB, а также разнообразных функциональных устройств с микро-PB-моделями".