Günümüzdeki teknolojiler daima olarak bir küçülme sürecinden geçiyor. Akıllı saatlerden artırılmış gerçeklik (AR) gözlüklerine kadar pek çok farklı aygıtın uzunluğu giderek küçülürken, bilim insanları bir adım daha ileri giderek şimdiye kadarki en küçük pikseli geliştirmeyi başardılar.
Bu değişik muvaffakiyet, geleceğin giyilebilir ve hatta bedene entegre edilebilir aygıtları için ihtilal niteliğinde olabilir. Science Advances mecmuasında yayımlanan yeni çalışmada araştırmacılar, radyasyonu odaklanmış güç bitlerine dönüştüren optik antenler kullanarak bu rekor pikseli yarattıklarını söylüyorlar. Sadece 300×300 nanometre boyutundaki bu piksel, klâsik bir OLED pikselinden yaklaşık 17 kat daha küçük olmasına karşın, benzeri bir parlaklık düzeyine sahip olmasıyla dikkat çekiyor.
Başka bir deyişle, bu yeni teknoloji sayesinde yalnızca bir milimetre karelik bir alana 1920 x 1080 (Full HD) çözünürlük sığdırmak teorik olarak mümkün hale geliyor. Ayrıyeten bu küçük pikselin kendi kendine ışık yayma yeteneği, onu bilhassa yeni jenerasyon akıllı ve taşınabilir aygıtlar için hayati bir bileşen yapıyor.
Nanometre ölçeğinde parlaklık problemini aşmak
Bilmeyenler için hatırlatmakta fayda var: Piksel, dijital manzara gösterimindeki en küçük bilgi ünite. Teorik olarak, piksel boyutu küçüldükçe, bir aygıta daha fazla piksel sığdırmak ve münasebetiyle imaj çözünürlüğünü artırmak mümkün. Fakat mevcut OLED teknolojileri, pikselleri görünür ışığın dalga uzunluklarının (yaklaşık 400 ila 700 nanometre) altına küçültmeye çalıştığında büyük zorluklarla karşılaşıyor.
Geleneksel OLED sistemleri, mikrometre düzeyine küçültüldüğünde elektrik dağılımında dengesizlikler ve verimlilik kayıpları yaşıyor. Almanya’daki Würzburg Üniversitesi’nden fizikçi Jens Pflaum tarafından bir basın bülteninde açıklanana nazaran, “Paratonerde olduğu üzere, yerleşik OLED konseptinin boyutunu küçültmek, akımların temel olarak antenin köşelerinden yayılmasına neden olacaktır.” Bu istenmeyen elektrik akımı yapıları, pikselin potansiyel olarak yok olmasına yol açabiliyor.
Yeni araştırmanın en etkileyici başarısı, bu istenmeyen yapıların, yani filamanların oluşumunu faal bir formda engellemenin bir yolunu bulmuş olmaları. Grup, merkezinde küçük dairesel bir açıklık bulunan ince, yalıtkan bir tabakayı altın bir optik antenin üzerine yerleştirdi.
Bu özel düzenleme, filaman oluşumunu önlemede şaşırtan derecede tesirli oldu. Ayrıyeten, optik anten, elektromanyetik gücün pikselin merkezinde odaklanmasına yardımcı olarak parlaklığın artırılmasını sağladı. Çalışmanın kıdemli muharriri Bert Hecht, bu yenilik sayesinde “ilk nanopiksellerin bile ortam şartlarında iki hafta boyunca kararlı kaldığını” belirtti.
Şu an için sistem yaklaşık %1 verimlilikle çalışan bir prototip olsa da, araştırmacılar bu buluşun pikselleri küçültmenin en büyük engellerinden birini kaldırdığına inanıyor. Araştırmacılar, bu teknolojinin gelecekte ekranları ve projektörleri küçültebileceğini ve bunların gözlük çerçevelerinden kontakt lenslere kadar bedende kullanılan aygıtlara neredeyse görünmez bir biçimde entegre edilebileceğini öngörüyor.
