A historia da tecnoloxía humana pode considerarse a miúdo como unha busca implacable de «melloras», é dicir, ferramentas externas que amplifican as capacidades naturais.
O lume, por exemplo, servía como un sistema dixestivo "complementario", liberando máis enerxía para o desenvolvemento do cerebro. A radio, nada a finais do século XIX, converteuse nunha "corda vocal externa", o que permitía que as voces viaxasen á velocidade da luz por todo o mundo.
Hoxe,RA (Realidade Aumentada)está a emerxer como un "ollo externo": conecta os mundos virtuais e reais, transformando a forma en que vemos o noso contorno.
Con todo, a pesar das promesas iniciais, a evolución da realidade aumentada quedou atrás das expectativas. Algúns innovadores están decididos a acelerar esta transformación.
O 24 de setembro, a Universidade de Westlake anunciou un avance clave na tecnoloxía de pantallas de realidade aumentada.
Ao substituír o vidro ou a resina tradicionais porcarburo de silicio (SiC), desenvolveron lentes de realidade aumentada ultrafinas e lixeiras, cada unha cun peso de só2,7 gramose só0,55 mm de grosor—máis finas que as lentes de sol típicas. As novas lentes tamén permitenpantalla a toda cor de amplo campo de visión (FOV)e eliminar os coñecidos "artefactos arco da vella" que atormentan as lentes de realidade aumentada convencionais.
Esta innovación poderíaremodelar o deseño das lentes de realidade aumentadae achegar a RA á adopción masiva por parte dos consumidores.
O poder do carburo de silicio
Por que elixir carburo de silicio para lentes AR? A historia comeza en 1893, cando o científico francés Henri Moissan descubriu un cristal brillante en mostras de meteoritos de Arizona, feito de carbono e silicio. Coñecido hoxe como moissanita, este material semellante a unha xema é apreciado polo seu maior índice de refracción e brillo en comparación cos diamantes.
A mediados do século XX, o SiC tamén xurdiu como un semicondutor de próxima xeración. As súas propiedades térmicas e eléctricas superiores fixérono moi valioso en vehículos eléctricos, equipos de comunicacións e células solares.
En comparación cos dispositivos de silicio (300 °C como máximo), os compoñentes de SiC funcionan a ata 600 °C cunha frecuencia 10 veces maior e unha eficiencia enerxética moito maior. A súa alta condutividade térmica tamén axuda a un arrefriamento rápido.
Naturalmente raro (atópase principalmente en meteoritos), a produción artificial de SiC é difícil e custosa. Cultivar un cristal de só 2 cm require un forno a 2300 °C funcionando durante sete días. Despois do crecemento, a dureza semellante á do diamante do material fai que o corte e o procesamento sexan un reto.
De feito, o obxectivo orixinal do laboratorio do profesor Qiu Min na Universidade de Westlake era resolver exactamente este problema: desenvolver técnicas baseadas en láser para cortar cristais de SiC de forma eficiente, mellorando drasticamente o rendemento e reducindo os custos.
Durante este proceso, o equipo tamén observou outra propiedade única do SiC puro: un índice de refracción impresionante de 2,65 e unha claridade óptica cando non está dopado, ideal para a óptica de realidade aumentada.
O avance: tecnoloxía de guías de ondas difractivas
Na Universidade de WestlakeLaboratorio de Nanofotónica e Instrumentación, un equipo de especialistas en óptica comezou a explorar como aproveitar o SiC nas lentes de realidade aumentada.
In RA baseada en guías de onda difractivas, un proxector en miniatura no lateral das lentes emite luz a través dunha traxectoria coidadosamente deseñada.Reixas a nanoescalana lente difractan e guían a luz, reflectíndoa varias veces antes de dirixila con precisión aos ollos do usuario.
Anteriormente, debido abaixo índice de refracción do vidro (arredor de 1,5–2,0), requírense guías de onda tradicionaisvarias capas apiladas—o que resulta enlentes grosas e pesadase artefactos visuais indesexables como "patróns de arco da vella" causados pola difracción da luz ambiental. As capas exteriores protectoras aumentaban aínda máis o volume das lentes.
ConÍndice de refracción ultraalto do SiC (2,65), unhacapa única de guía de ondasagora é suficiente para imaxes a toda cor cunCampo de visión superior a 80°—o dobre das capacidades dos materiais convencionais. Isto mellora drasticamenteinmersión e calidade de imaxepara xogos, visualización de datos e aplicacións profesionais.
Ademais, os deseños precisos das reixas e o procesamento ultrafino reducen os efectos de arco da vella que distraen. Combinado cos SiCcondutividade térmica excepcional, as lentes poden incluso axudar a disipar a calor xerada polos compoñentes de realidade aumentada, o que resolve outro desafío nas lentes de realidade aumentada compactas.
Repensando as regras do deseño de realidade aumentada
Curiosamente, este avance comezou cunha simple pregunta do profesor Qiu:"Cúmpre realmente o límite do índice de refracción de 2,0?"
Durante anos, a convención da industria asumiu que os índices de refracción superiores a 2,0 causarían distorsión óptica. Ao desafiar esta crenza e aproveitar o SiC, o equipo abriu novas posibilidades.
Agora, o prototipo de lentes de realidade aumentada de SiC...lixeiro, termicamente estable, con imaxes nítidas a toda cor—están dispostos a revolucionar o mercado.
O futuro
Nun mundo onde a realidade aumentada axiña remodelará a nosa visión da realidade, esta historia deconvertendo unha rara "xoia espacial" en tecnoloxía óptica de alto rendementoé unha proba do enxeño humano.
Desde un substituto dos diamantes ata un material innovador para a realidade aumentada de próxima xeración,carburo de silicioestá realmente iluminando o camiño a seguir.
Sobre nós
Nós somosXKH, un fabricante líder especializado en obleas de carburo de silicio (SiC) e cristais de SiC.
Con capacidades de produción avanzadas e anos de experiencia, subministramosmateriais de SiC de alta purezapara semicondutores de próxima xeración, optoelectrónica e tecnoloxías emerxentes de realidade aumentada/virtualidade.
Ademais das aplicacións industriais, XKH tamén producepedras preciosas de moissanita premium (SiC sintético), amplamente empregados en xoiería fina polo seu brillo e durabilidade excepcionais.
Xa sexa paraelectrónica de potencia, óptica avanzada ou xoiería de luxoXKH ofrece produtos de SiC fiables e de alta calidade para satisfacer as necesidades en constante evolución dos mercados globais.
Data de publicación: 23 de xuño de 2025