Покрытие Gorilla Glass, используемое в качестве покрытия сенсорных экранов смартфонов, в скором времени обзаведется некоторыми дополнительными функциями. Компания Corning International, которая производит этот материал, совместно с исследователями из Политехнического университета в Монреале, создали новый тип материала покрытия сенсорных дисплеев, в структуру которого встроены прозрачные датчики. Благодаря этому покрытие экрана вашего смартфона вскоре может быть использовано для измерения температуры окружающей среды, температуры вашего тела, ритма сердцебиения, относительной влажности воздуха и многих других величин.

При помощи лазеров исследователи вырезали фотонные волноводы в объеме обычного стекла Gorilla Glass, расположенные на различных уровнях относительно верхней плоскости. Каждый из этих волноводов действует как своего рода туннель, по которому могу двигаться фотоны света, подобно движению электронов по металлическим проводникам.

Используя различные конфигурации волноводов, исследователи получили возможность создания датчиков различных физических величин. К примеру, датчик температуры состоит из прямого и искривленного участков волноводов.

Когда изменение температуры приводит к расширению или сокращению стекла, длина и форма двух участков волновода немного изменяется, что приводит к изменениям геометрии пути, по которому перемещаются фотоны. Анализируя изменения суммарного потока фотонов, прошедших через прямой и искривленный волноводы, можно с достаточно высокой точностью вычислить температуру окружающей среды или температуру объекта, вошедшего в контакт со стеклом.

Кроме снабжения пользователя всевозможной полезной информацией, такая технология может использоваться и в более серьезных целях. С ее помощью можно производить идентификацию личности пользователя, снабдить смартфон уникальной меткой и другими вещами, которые могут принести пользу при поисках утерянного или украденного смартфона и при проведении финансовых операций.

Уникальные метки получались бы при помощи отверстий, вырезанных лазером в различных точках волноводов.

Комбинация положений отверстий является уникальной для каждого экземпляра смартфона, а для проверки такого скрытого идентификатора требуется лишь поднести экран смартфона к объективу инфракрасной камеры, получить и проанализировать образ света, рассеиваемого отверстиями. Сравнивая полученный образ с образом, хранимым в памяти смартфона или в специальной базе, можно судить о подлинности смартфона или о разрешении проводить с его помощью финансовые и другие критичные операции.

Следует отметить, что

это является далеко не первым разом, когда исследователи экспериментируют с оптическими волноводами. Тем не менее, это является первым разом, когда это было сделано в отношении Gorilla Glass, самого распространенного материала для покрытия экранов смартфонов.

Используемый метод лазерной гравировки и резки более дешев и прост, нежели литографические методы, использовавшиеся ранее для получения волноводов различной формы и глубины. Кроме этого, лазерный метод позволяет изготовить волновод на любой глубине в объеме материала, не затрагивая его поверхность, что дает возможность располагать сразу несколько датчиков в виде вертикального стека, один сверху другого, на одном и том же участке дисплея.

Помимо мобильных устройств и бытовой электроники такая технология может найти массу применений и в других областях, к примеру, в медицинских устройствах, в системах ограничения доступа, в системах безопасности и т.п.