Mechanika nahrazuje elektroniku

RGB, červená-zelená-modrá. Aditivní způsob míchání barev používaný ve všech monitorech a projektorech

Vývojáři přístrojů zpravidla nahrazovali mechanické součástky elektronickými. Díky současným mikrotechnologiím jsme dnes ale často svědky opačného procesu.

Jako příklad z nedávné doby jmenujme např. technologii Digital Light Processing, DLP, kterou vyvinula firma Texas Instruments. Ta už zdomácněla a u počítačových projektorů je běžná. Princip DLP spočívá v počtu malých mikrozrcátek, která jsou mechanicky vychylována obrazovým signálem.

Ve stádiu vývoje se teď nachází nová technologie displejů, které jsou tvořeny mikromechanickými pixely, tedy mechanicky řízenými zobrazovacími body. Rozvíjí ji Wallen Mphepö z National Chiao Tung University na Tchajwanu, přičemž jeho motivací je jednak snížit spotřebu energie zobrazovacích jednotek, jednak zjednodušit samotný proces zobrazení.

U zavedených typů displejů je totiž každý obrazový pixel zpravidla tvořen třemi jednobarevnými sub-pixely. Každý z nich má "na starosti" jednu základní barvu − červenou, zelenou nebo modrou. Mikromechanický pixel by ale mohl zvládnout zobrazení všech tří barev "v jednom". Princip jeho funkce totiž spočívá v tom, že mikromechanická součástka zesiluje různé vlnové délky světla, čili barvy, je-li natočena pod odlišnými úhly. Umožňuje to speciální stavba a složení této součástky. Jde o 30 mikrometrů dlouhý kousek dioxidu zirkonia potaženého vrstvičkou stříbra o tloušťce jeden a čtvrt mikrometru. Tato plochá součástka zpracovává dopadající světlo pomocí lomu. K ní je navíc připojen tenkovrstvý tranzistor, který jí dodává elektrické napětí. Na jeho velikosti právě závisí úhel natočení pixelu, a tedy i stupeň zesílení, nebo potlačení světla o určité barvě. Tloušťka vrstvičky stříbra je zhruba rovna dvojnásobku vlnové délky viditelného světla, což je pro zmíněnou funkci součástky podstatné. Takto tvořený obraz bude podle všeho velmi zřetelný i při prohlížení za denního světla.

Mechanika od Qualcommu

Shodou okolností velmi podobnou zobrazovací technologii s názvem mirasol vyvíjí firma Qualcomm. Tato druhá technologie bude určena pro některé nové mobilní telefony. Pixel této technologie je založen na tzv. interferometrickém modulátoru (IMOD). Tento modulátor světla obsahuje také tranzistor na bázi tenké vrstvy, dále skleněný podklad a odrazivou membránu. Systém mirasol však nadále obsahuje tři základní subpixely pro jednotlivé barvy, více tranzistorů, a je tedy energeticky náročnější než systém Wallena Mphepö z Tchajwanu.

Mechanické součástky se prosazují dokonce i mimo oblast zobrazovací techniky. Např. vědci na Yaleské univerzitě pracují na tvorbě nanomechanické počítačové paměti řízené a čtené laserem.

Zdroje: Physorg.com, Popular Science, Nanomechanická paměť