DNA支架上的量子棒可促進未來虛擬現實顯示器的發展
量子點–量子棒可能是下一個重要的顯示技術。這些微小的量子棒可以改善VR 頭顯的3D 顯示效果,現在麻省理工學院的工程師們已經克服了一個後勤障礙,將它們排列在一個由DNA 製成的支架上。
量子點是一種微小的半導體顆粒,可以很容易地根據其大小調整成不同的顏色。市場上現在已經可以買到裝有量子點的電視和顯示器,據稱它們可以提高色彩和畫質。
但量子棒是另一種鮮為人知的怪獸。顧名思義,它們仍然非常微小,但比它們的點狀同類更加細長,這使它們不僅能控制發射光的顏色,還能控制偏振。這使得它們在生成3D 圖像時非常有用,可以製作出更生動的VR。
將它們放大的問題在於,要讓它們朝同一方向排列非常困難。因此,在新的研究中,麻省理工學院的團隊研究了一種新型的支持系統。關鍵成分是什麼?DNA。
研究人員用DNA 製作了重複菱形圖案的摺紙結構,並將量子棒粘貼在各個點上,使它們彼此至少保持10 納米的距離。這樣,它們就都指向同一個方向,並防止它們的光線乾擾相鄰的光線。
為了把量子棒粘在DNA 上,研究人員開發了一種新的製造工藝,首先將DNA 與量子棒一起乳化成混合物。然後迅速脫水,使DNA 分子在量子棒外側形成厚厚的一層,像尼龍搭扣一樣連接到鑽石支架上所需的點上。
研究人員說,由於這一過程只需幾分鐘,因此與其他方法相比,這種技術更容易推廣到商業系統中。下一步工作包括在DNA 支架上製作量子棒晶片,這將有助於開啟VR 顯示屏之外的新應用。
研究報告的作者羅伯特-麥克法蘭(Robert Macfarlane)說:”我們在這篇論文中描述的方法非常好,因為它能很好地控制量子棒的空間和方向。下一步我們將製作更有層次感的陣列,在許多不同的長度尺度上形成程序化結構。控制這些量子棒陣列的尺寸、形狀和位置的能力是通向各種不同電子應用的大門。”
這項研究發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上。