Цветной экран на электронной бумаге обеспечивает высокое разрешение видео при низком энергопотреблении

Будущие смартфоны и другие устройства могут быть оснащены цветными дисплеями на основе электронной бумаги благодаря новой технологии, которая позволяет таким экранам отображать видео, минимизируя потребление энергии.

Новый тип цветной электронной бумаги способен воспроизводить яркие, полноцветные изображения и видео высокого разрешения, потребляя при этом минимальное количество энергии, что открывает возможное будущее для устройств отображения информации.

В то время как традиционные светодиодные экраны излучают красный, зелёный и синий свет для создания цвета, экраны на основе электронной бумаги используют крошечные молекулы для создания изображений. До недавнего времени эти устройства были ограничены чёрно-белым экраном, но теперь доступны цветные экраны. Тем не менее, им не хватает скорости обновления для отображения видео.

Чтобы решить эту проблему, Куньли Сюн из Уппсальского университета (Швеция) и его коллеги разработали электронную бумагу с пикселями из нанодисков оксида вольфрама. Размер каждого пикселя составляет около 560 нанометров, что обеспечивает разрешение бумаги 25 000 пикселей на дюйм (PPI). Для сравнения, у смартфонов PPI обычно исчисляется сотнями.

Нанодиски из оксида вольфрама имеют слегка различающиеся размеры и расстояние между ними, поэтому каждый отражает определённый диапазон света. Соединяя их вместе, можно получить целую гамму цветов, а яркость можно регулировать коротким электрическим импульсом, помещающим ион внутрь диска. После установки цвета ионы остаются на месте, и цвет сохраняется без постоянного питания.

Исследователи создали дисплей на электронной бумаге размером всего 1,9 на 1,4 миллиметра, что составляет примерно 1/4000 площади обычного дисплея смартфона, и использовали его для отображения фрагмента картины Густава Климта «Поцелуй» размером 4300 на 700 пикселей — чрезвычайно высокое разрешение для такого маленького устройства. Он также может обновляться примерно каждые 40 миллисекунд, что достаточно быстро для отображения видео.

По словам Сюна, ещё одним преимуществом новой электронной бумаги является её невероятно низкое энергопотребление. Дисплей потребляет около 1,7 милливатт на квадратный сантиметр при отображении видео и около 0,5 милливатт на квадратный сантиметр при отображении неподвижных изображений.

«Мне нравится в этой работе то, что она достаточно быстра для поддержки видео и при этом потребляет минимум энергии. Это связано с тем, что после переключения элементов они остаются в таком состоянии, и их не нужно обновлять», — говорит Джереми Баумберг из Кембриджского университета.

Природа DOI: 10.1038/s41586-025-09642-3

Источник: www.newscientist.com