ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีของมนุษย์มักถูกมองว่าเป็นการแสวงหา "การปรับปรุง" อย่างไม่ลดละ ซึ่งเป็นเครื่องมือภายนอกที่ขยายขีดความสามารถตามธรรมชาติ
ยกตัวอย่างเช่น ไฟทำหน้าที่เป็นระบบย่อยอาหาร “เสริม” ที่ช่วยปลดปล่อยพลังงานให้กับการพัฒนาสมอง วิทยุซึ่งถือกำเนิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ได้กลายเป็น “สายเสียงภายนอก” ที่ทำให้เสียงสามารถเดินทางด้วยความเร็วแสงไปทั่วโลก
วันนี้,AR (Augmented Reality)กำลังปรากฏออกมาเป็น “ดวงตาภายนอก” ที่เชื่อมโยงโลกเสมือนและโลกแห่งความเป็นจริง และเปลี่ยนแปลงวิธีที่เรามองเห็นสภาพแวดล้อมรอบตัว
แม้ในช่วงแรกจะมีแนวโน้มที่ดี แต่วิวัฒนาการของ AR กลับล้าหลังกว่าที่คาดไว้ นวัตกรรมบางรายจึงมุ่งมั่นที่จะเร่งการเปลี่ยนแปลงนี้ให้เร็วขึ้น
เมื่อวันที่ 24 กันยายน มหาวิทยาลัยเวสต์เลคได้ประกาศถึงความก้าวหน้าสำคัญในเทคโนโลยีการแสดงผล AR
โดยการทดแทนกระจกหรือเรซินแบบดั้งเดิมด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC)พวกเขาพัฒนาเลนส์ AR ที่บางเป็นพิเศษและมีน้ำหนักเบา โดยแต่ละเลนส์มีน้ำหนักเพียง2.7 กรัมและเพียงเท่านั้นหนา 0.55 มม.—บางกว่าแว่นกันแดดทั่วไป เลนส์ใหม่นี้ยังช่วยให้จอแสดงผลสีเต็มรูปแบบที่มีระยะการมองเห็นกว้าง (FOV)และกำจัด "สิ่งประดิษฐ์สีรุ้ง" ที่น่าอับอายที่เคยรบกวนแว่น AR ทั่วไป
นวัตกรรมนี้สามารถปรับเปลี่ยนดีไซน์แว่นตา ARและทำให้ AR เข้าใกล้การใช้งานของผู้บริโภคมากขึ้น
พลังของซิลิกอนคาร์ไบด์
เหตุใดจึงควรเลือกซิลิคอนคาร์ไบด์สำหรับเลนส์ AR? เรื่องราวเริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2436 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส อองรี มอยส์ซ็อง ค้นพบผลึกอันเจิดจรัสในตัวอย่างอุกกาบาตจากรัฐแอริโซนา ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนและซิลิคอน ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อมอยส์ซ็องไนต์ วัสดุคล้ายอัญมณีชนิดนี้ได้รับความนิยมเนื่องจากมีดัชนีหักเหแสงและความสว่างที่สูงกว่าเพชร
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 SiC ก็ถือกำเนิดขึ้นในฐานะสารกึ่งตัวนำยุคใหม่ ด้วยคุณสมบัติทางความร้อนและไฟฟ้าที่เหนือกว่า ทำให้ SiC มีมูลค่ามหาศาลในยานยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์สื่อสาร และเซลล์แสงอาทิตย์
เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ซิลิคอน (สูงสุด 300°C) ส่วนประกอบ SiC ทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 600°C ด้วยความถี่ที่สูงกว่า 10 เท่าและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่ามาก การนำความร้อนสูงยังช่วยให้ระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็วอีกด้วย
การผลิตซิลิคอนคาร์ไบด์เทียมนั้นหาได้ยากตามธรรมชาติ โดยส่วนใหญ่พบในอุกกาบาต การผลิตจึงเป็นเรื่องยากและมีค่าใช้จ่ายสูง การปลูกผลึกขนาดเพียง 2 เซนติเมตร ต้องใช้เตาเผาที่อุณหภูมิ 2,300 องศาเซลเซียสเป็นเวลาเจ็ดวัน หลังจากการเจริญเติบโต ความแข็งราวกับเพชรของวัสดุนี้ทำให้การตัดและแปรรูปเป็นเรื่องท้าทาย
ในความเป็นจริง จุดเน้นเดิมของห้องปฏิบัติการของศาสตราจารย์ Qiu Min ที่มหาวิทยาลัย Westlake คือการแก้ไขปัญหาเฉพาะนี้โดยเฉพาะ ซึ่งก็คือการพัฒนาวิธีการที่ใช้เลเซอร์เพื่อตัดผลึก SiC อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงผลผลิตอย่างมาก และลดต้นทุน
ในระหว่างกระบวนการนี้ ทีมงานยังสังเกตเห็นคุณสมบัติเฉพาะอีกประการหนึ่งของ SiC บริสุทธิ์ นั่นคือ ดัชนีการหักเหแสงที่น่าประทับใจที่ 2.65 และความชัดเจนของแสงเมื่อไม่ได้เจือปน ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเลนส์ AR
ความก้าวหน้า: เทคโนโลยี Diffractive Waveguide
ที่มหาวิทยาลัยเวสต์เลคห้องปฏิบัติการนาโนโฟโตนิกส์และเครื่องมือวัดทีมผู้เชี่ยวชาญด้านออปติกเริ่มสำรวจวิธีใช้ประโยชน์จาก SiC ในเลนส์ AR
In AR ที่ใช้ท่อนำคลื่นแบบเลี้ยวเบนโปรเจ็กเตอร์ขนาดเล็กที่ด้านข้างแว่นตาจะฉายแสงผ่านเส้นทางที่ออกแบบมาอย่างพิถีพิถันตะแกรงระดับนาโนเลนส์จะทำการเลี้ยวเบนและนำแสงไปสะท้อนหลายๆ ครั้งก่อนจะส่งแสงไปยังดวงตาของผู้สวมใส่อย่างแม่นยำ
ก่อนหน้านี้เนื่องจากดัชนีหักเหแสงต่ำของแก้ว (ประมาณ 1.5–2.0)ต้องใช้ท่อนำคลื่นแบบดั้งเดิมซ้อนกันหลายชั้น—ส่งผลให้เลนส์หนาและหนักและสิ่งแปลกปลอมทางสายตาที่ไม่พึงประสงค์ เช่น "ลวดลายรุ้ง" ที่เกิดจากการเลี้ยวเบนของแสงจากสิ่งแวดล้อม ชั้นป้องกันด้านนอกถูกเพิ่มเข้าไปในเลนส์ให้หนาขึ้นอีก
กับดัชนีหักเหแสงที่สูงมากของ SiC (2.65), กชั้นท่อนำคลื่นเดี่ยวตอนนี้เพียงพอสำหรับการถ่ายภาพสีเต็มรูปแบบด้วยFOV เกิน 80°—ความสามารถเพิ่มขึ้นสองเท่าจากวัสดุทั่วไป ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากการแช่และคุณภาพของภาพสำหรับการเล่นเกม การแสดงข้อมูล และการใช้งานระดับมืออาชีพ
ยิ่งไปกว่านั้น การออกแบบการขูดที่แม่นยำและการประมวลผลที่ละเอียดเป็นพิเศษช่วยลดเอฟเฟกต์รุ้งที่รบกวนสายตา ผสมผสานกับ SiCการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมเลนส์ดังกล่าวสามารถช่วยระบายความร้อนที่เกิดจากส่วนประกอบ AR ได้ ซึ่งเป็นการช่วยแก้ปัญหาอีกประการหนึ่งของแว่น AR ขนาดกะทัดรัด
การคิดใหม่เกี่ยวกับกฎของการออกแบบ AR
ที่น่าสนใจคือ ความก้าวหน้าครั้งนี้เริ่มต้นด้วยคำถามง่ายๆ จากศาสตราจารย์ Qiu:“ดัชนีหักเหแสง 2.0 มีค่าจำกัดจริงหรือ?”
เป็นเวลาหลายปีที่อุตสาหกรรมต่าง ๆ คาดการณ์ว่าดัชนีหักเหแสงที่สูงกว่า 2.0 จะทำให้เกิดการบิดเบือนทางแสง ด้วยการท้าทายความเชื่อนี้และใช้ประโยชน์จาก SiC ทีมงานจึงได้ไขปริศนาความเป็นไปได้ใหม่ ๆ
ตอนนี้ต้นแบบของแว่น SiC AR—น้ำหนักเบา ทนความร้อนได้ดี พร้อมการแสดงภาพสีเต็มรูปแบบที่คมชัด—พร้อมที่จะสร้างความปั่นป่วนให้กับตลาด
อนาคต
ในโลกที่ AR จะเปลี่ยนแปลงมุมมองของเราต่อความเป็นจริงในเร็วๆ นี้ เรื่องราวนี้การเปลี่ยน “อัญมณีจากอวกาศ” ที่หายากให้กลายเป็นเทคโนโลยีออปติกประสิทธิภาพสูงเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความฉลาดของมนุษย์
จากวัสดุทดแทนเพชรสู่วัสดุล้ำสมัยสำหรับ AR รุ่นถัดไปซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นแสงสว่างนำทางไปข้างหน้าอย่างแท้จริง
เกี่ยวกับเรา
พวกเราคือเอ็กซ์เคเอชผู้ผลิตชั้นนำที่เชี่ยวชาญด้านเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) และผลึก SiC
ด้วยความสามารถในการผลิตขั้นสูงและความเชี่ยวชาญหลายปี เราจึงจัดหาวัสดุ SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับเซมิคอนดักเตอร์รุ่นถัดไป ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยี AR/VR ที่กำลังเกิดขึ้น
นอกจากการใช้งานในอุตสาหกรรมแล้ว XKH ยังผลิตอัญมณีโมซาไนต์พรีเมียม (SiC สังเคราะห์)นิยมนำมาใช้ทำเครื่องประดับชั้นดี เนื่องจากมีประกายแวววาวและความทนทานเป็นพิเศษ
ไม่ว่าจะเป็นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง อุปกรณ์ออปติกขั้นสูง หรือเครื่องประดับหรูหราXKH มอบผลิตภัณฑ์ SiC คุณภาพสูงที่เชื่อถือได้เพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงของตลาดโลก
เวลาโพสต์: 23 มิ.ย. 2568