Блог компании ua-hosting.company. Классическая научно-фантастическая литература для современного читателя является прекрасным инструментом взглянуть на то, как писатели прошлого представляли себе технологии будущего. Многое из того, что считалось футуризмом, для нас стало обыденной реальность. Некоторые технологии пока не обрели финальную форму, но работа над ними неутомимо идет к этому. Среди таких технологий особое место занимает дополненная реальность (augmented reality или AR).

Реализация AR сопряжена с рядом трудностей, в том числе и в проектировании работоспособного и удобного носимого устройства. Ученые из Ульсанского национальный институт науки и технологий (Ульсан, Южная Корея) решили, что громоздкие шлемы и странные очки это пережиток прошлого, будущее за умными линзами.

Из чего были сделаны линзы дополненной реальности, какова схема их работы, и какими функциями они обладают? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Основа исследования

Если коротко, то дополненная реальность (augmented reality или AR) это своеобразный гибрид виртуальной (virtual reality или VR) и реальной реальности (простите за тавтологию). В виртуальной реальности пользователь видит перед собой полностью генерированное окружение, а в дополненной — сама реальность дополняется определенными элементами.

Реализуется AR обычно с помощью носимых устройств, напоминающий очки (Apple Glass, Microsoft Hololens, Google Glass и Magic Leap и т. д.). Такие очки обладают целым рядом недостатков, от громоздкости до привязки к внешнему источнику питания. Как и в офтальмологии, альтернативой умным очкам могут быть умные линзы. Этот очевидный вывод был сделан довольно давно, а потому разработки в этой области проводились весьма усердно, ведь речь идет не только об эффективности самого устройства, но и комфорте/безопасности пользователя.

К примеру, в одном исследовании ученые нанесли графен на контактную линзу, чтобы предотвратить попадание электромагнитных волн в глаз, тем самым предотвратив обезвоживание глаза. В другом труде в линзу удалось интегрировать антенну, интегральную микросхему и светодиод, а затем дистанционно этот диод включить. Компания Google разработала электрические контактные линзы, которые отслеживают уровень глюкозы в слезах пациентов с диабетом и передают данные по беспроводной связи на другие устройства. Недавно компания Mojo Vision продемонстрировала прототип умной контактной линзы дополненной реальности, интегрированной с электронными элементами и микро-светодиодным дисплеем (0.5 мм в диаметре / 14000 пикселей на дюйм).

Суть контактных линз в том, что они постоянно теряются. Если же серьезно, то такое устройство должно быть не только работоспособным и удобным, но и недорогим, а также легко производимым. Электрохромные (EC от electrochromic) материалы могут стать ключом к простой и недорогой реализации дисплеев на контактных линзах. Низкий потенциал постоянного тока, приложенный к простой ячейке, состоящей из прозрачной проводящей подложки, электролита и EC материалов, вызывает электрохимические реакции восстановления и окисления, которые вызывают обратимые изменения цвета EC материалов.

Берлинская лазурь (PB от prussian blue) является одним из самых привлекательных EC материалов из-за его однородной окраски, быстрой кинетики, высокого оптического контраста, нескольких цветовых состояний (синий, белый, зеленый), экологичности и небольшой стоимости. В одном из ранее проведенных исследований ученым удалось создать простой мигающий дисплей на контактной линзе, используя гальваническое покрытие PB. Система мигания на основе PB, способная отображать азбуку Морзе, была создана с использованием обратимого перехода между PB и берлинской белизной (PW от prussian white). Однако этот метод плохо работает с отображением слов или изображений из-за сложности нанесения PB микрорисунка на контактную линзу.

В рассматриваемом нами сегодня труде ученые разработали простую стратегию реализации PB микрорисунка, основанную на мениск- печати с использованием кислотно-железо-феррицианидных чернил, состоящих из FeCl₃, K₃Fe(CN)₆ и HCl.