MIT ontwikkelt met nanodeeltjes en lasers transparante projectieschermen

Onderzoekers aan MIT hebben een technologie ontwikkeld waarbij met behulp van zilveren nanodeeltjes transparante projectieschermen zijn te bouwen. Volgens de onderzoekers zijn deze goedkoop te produceren en biedt de displaytechniek goede kijkhoeken.

De onderzoekers mixten de 62nm zilveren nanodeeltjes met polyvinylalcohol, een synthetisch polymeer dat een goede filmlaag kan vormen. Deze mix werd op een glasplaat aangebracht en had een dikte van slechts 0,46mm. De betreffende zilveren nanodeeltjes zijn slechts gevoelig voor een zeer specifieke golflengte en reflecteren daarom slechts een bepaalde kleur licht en blijft het glas verder transparant. Door een gerichte laser af te vuren op het glas konden de zilverdeeltjes gestimuleerd worden en is het mogelijk om beelden op het glas te projecteren.

Hoewel de onderzoekers met de zilveren nanodeeltjes in het prototype alleen een blauwe kleur konden oproepen, zouden met behulp van andere nanodeeltjes ook rood en groen opgeroepen kunnen worden. Met deze drie primaire kleuren zijn vervolgens full color-projecties mogelijk, al moet een dergelijk display in een volgende stap nog gebouwd worden.

Het ontwikkelde systeem is volgens de ontwikkelaars goedkoop te bouwen - het materiaal voor het prototype zou slechts 10 dollar hebben gekost - en is zeer goed schaalbaar. Ook biedt het in tegenstelling tot enkele conventionele projectietechnieken betere kijkhoeken en een hoge resolutie. Een potentieel nadeel is de benodigde laserprojectie waardoor de technologie zich nog niet leent voor toepassingen als Google Glass, maar de technologie zou bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden voor heads-up displays op de voorruit van een auto of voor advertentiedoeleinden op een winkelraam. De onderzoekers denken zelfs dat complete wolkenkrabbers tot grote displays omgevormd kunnen worden door op alle ramen een transparant folie te plakken.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (25)

Met deze drie primaire kleuren zijn vervolgens full color-projecties mogelijk

In het filmpje lijkt het erop dat er slechts twee mogelijkheden zijn: pixel aan of pixel uit; ik heb geen demonstratie van grijswaarden ("blauwwaarden") gezien. Dat klinkt simpel (gewoon iets minder hard aanstralen) maar... als het echt zo simpel was, waarom zit het hier dan nog niet in?
Als je geen verschillende helderheidsniveaus aankunt blijf je, zelfs met ondersteuning voor alle primaire kleuren, toch hangen op "3bit full colour". Dat mag dan strikt genomen kloppen, veel mensen zullen bij "full colour" toch echt wel wat meer verwachten.

Het is een projectiescherm. Als je projector harder of minder hard kan stralen, dan zie je dat ook gewoon zo op je scherm. Waarom ze het niet demonstreren weet ik niet, maar aan het scherm kan het niet liggen.

Overigens heb ik die lichtgevoeligheid voor bepaalde frequenties ook wel gezien bij tradionele niet doorzichtige schermen. Die schermen reflecteerden ook eigenlijk alleen de kleuren van de projector, waardoor je veel minder last hebt van ander invallend licht op je scherm en je dus niet helemaal hoeft te verduisteren om een goede projectie te krijgen.

Maargoed... Het scherm is dus goedkoop. Wat kost de projector?

[Reactie gewijzigd door ATS op 22 januari 2014 11:19]

Dit lijkt mij een zeer interessante ontwikkeling voor autoruiten. Apart dat dit nog niet eerder is bedacht, dit komt mij ergens bekend voor; hadden ze zoiets ook niet bij controletorens op luchthavens?

[Reactie gewijzigd door Woutske op 21 januari 2014 18:35]

Dit lijkt mij een zeer interessante ontwikkeling voor autoruiten.

Dan moet je op een aantal dingen wel letten. Niet alleen heb je dan het probleem dat het beeld af kan leiden (voor de bestuurder en het andere verkeer), maar het is ook nog eens zo dat je ogen dan op de voorruit scherp stellen om het beeld te kunnen lezen. Dan wordt het moeilijk om tegelijkertijd de weg te zien.

De techniek blinkt wel uit in zijn eenvoud, en is een goed voorbeeld van het gebruiken van de eigenschap van een laser (namelijk dat er maar één golflengte uit komt, in dit geval 445nm blauw) om een projectiescherm te maken. Als je dat heel scherp selectief maakt op 445nm (blauwe), 555nm (groene) en 642nm (rode) laserdiodes, dan is het een prima goedkoop projectiescherm.

De projector die ze daar gebruiken is zo te zien een gewone videoprojector met blauwe laserdiodes als lichtbron, zoals de Casio XJ-A140.

HUD's kunnen juist helpen bij het rijden, je moet geen films willen kijken natuurlijk, maar je snelheid en eventueel gevaarherkenning voor je neus is nooit mis. Heeft de Prius ook al, in kleine vorm.

Dat klopt, maar een HUD is normaal op een speciale manier "geprojecteerd" zodat het samen met je beeld uit het raam vanuit één scherpstelpunt lijkt te komen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Heads-up_display#Types

Als je namelijk gewoon op je ruit projecteert, dan heb je steeds het gevoel dat je tegen een plat vlak aan kijkt in plaats van erdoorheen. Hetzelfde verschil heb je ook tussen een achteruitkijkspiegel en een camerascherm: Dan worden afstanden ineens veel lastiger in te schatten.

Bovendien komt er van zo'n projectiescherm nog een behoorlijke partij (lek) licht af, wat voor bestuurders en andere weggebruikers erg afleidend kan werken. Daarom mag je 's nachts ook de interieurverlichting in de auto niet aan hebben als je aan het rijden bent.

dat valt nog wel te bezien. Ik gebruik zelf als goede snelheidsmeter de app DigiHUD. Als je de telefoon op je dashbord legt wordt het HUD op je voorruit geprojecteerd en kun je prima je snelheid er op aflezen. Werkt wonderbaarlijk goed in het donker maar niet overdag. En dat komt omdat de lichtopbrengs van een mobieltje niet hooggenoeg is. Het wordt door het daglicht overstraald.

Dus ook zonder moeilijke verstelbare voorzet schermen zoals in een staaljager wordt gebruikt is het te doen.

Ik denk trouwens dat het in een straaljager vooral via een voorzet glaasje werkt omdat die dingen nogal een goede stroomlijn moeten hebben en dus erg bol zin. Een auto ruit is relatief vlak. vlak genoed iig voor deze toepassing.

En dat lek licht valt ook wel mee. Omdaat je voorruit ongeveer 45 graden tov de vertikaal (of horizontaal ) heeft moet je lichtbron recht omhoog projecteren. En je mag je tegenliggers niet verblinden, maar er staat niets in de wet over 'bovenliggers'.

Je vergeet nu 1 belangrijk iets, en dat is dat het veranderen van focus nu ook al nodig is met een traditioneel dashboard en dat veranderen van focus minder tijd kost dan veranderen van focus en met ogen/hoofd naar beneden kijken. En een projectie waarvan de focus exact even ver weg ligt als het wegdek is denk ik niet iets wat haalbaar zal zijn de komende, wat zal ik zeggen, 20 jaar? Binnden het VR veld zijn er genoeg mensen die dromen van een display die om kan gaan met een variable focus (zoals je die dan nodig zou hebben ook met autos) en alhoewel er een paar theorieën zijn geopperd is geen daarvan ook maar in de verre verre verte haalbaar. Neem zo iets als een uitroepteken ofzo, als het groot genoeg is dan kun je het nog steeds herkennen zelfs als je er recht doorheen kijkt.

En daarnaast, juist met zo'n systeem als wat ze hier omschrijven is het lek licht exact evenveel als wat een traditioneel 'display' zou geven zover ik kan overzien. En wie weet blijkt ook nog mogelijk om de kijkhoek te verlagen tot een paar graden op termijn.

"En een projectie waarvan de focus exact even ver weg ligt als het wegdek is denk ik niet iets wat haalbaar zal zijn de komende, wat zal ik zeggen, 20 jaar? "

Het bestaat al een paar jaar bij BMW, het noemt heads up display
http://www.tuning-gids.nl/head_up_display.htm

Ik heb het bij een vriend in zen 2 jaar oude bmw wagen zien werken, het werkt echt fantastisch goed, Je moet wel in de bestuurderszetel zitten anders zie je het niet...
Het leek alsof het projecteerde beeld 1m ver buiten de wagen bevond voor mij.

Alhoewel er is net een nieuwe versie van uitgekomen:
http://www.autokanaal.be/...rojectie-op-voorruit.aspx

[Reactie gewijzigd door sebastienbo op 21 januari 2014 21:56]

Het wijzigen van je focus naar een op de voorruit geprojecteerd beeld gaat inderdaad veel sneller dan het bewegen van je ogen en wijzigen van je focus naar een traditioneel dashboard.
Een op de voorruit geprojecteerd beeld waar je continu doorheen kijkt terwijl het out-of-focus is, leidt wel erg af.
Wil een heads up display werken zonder af te leiden, dan moet je het scherp kunnen zien terwijl je naar de weg kijkt en niet apart tussen beide moeten focussen.

Of je plakt het op je ramen en zet je het beeld op zwart als je gaat slapen? Ik neem aan dat het stroom verbruik heel laag is?

en zet je het beeld op zwart als je gaat slapen

Gaat niet lukken. Het materiaal is op zich transparant maar zendt lucht uit onder invloed van bepaalde golflengtes. Er is dan ook niet een mogelijkheid om het licht te blokkeren.

Wel zijn er 'slimme' glaspanelen die als het ware 1 grote LCD pixel zijn, en welk 'donkerder' kunnen worden gezet. Als je die combineert met deze techniek heb he misschien waar jij aan zit te denken.

Aangezien het een doorzichtige oplossing is, zou je er gewoon 1 van die 'grote LCD pixels', en 3 verschillende kleuren, achter elkaar kunnen zetten. Zeker als het zo kosteneffectief te maken is als men hier in het filmpje beweert.

Dan heb je dus in principe alle kleuren (als je de helderheid tenminste kan aanpassen per kleur) en ook nog de mogelijkheid het volledig donker of licht te zetten.

Aangezien het een doorzichtige oplossing is, zou je er gewoon 1 van die 'grote LCD pixels', en 3 verschillende kleuren, achter elkaar kunnen zetten. Zeker als het zo kosteneffectief te maken is als men hier in het filmpje beweert.

Dan heb je dus in principe alle kleuren (als je de helderheid tenminste kan aanpassen per kleur) en ook nog de mogelijkheid het volledig donker of licht te zetten.

LCD pixels hebben geen kleur, die zijn óf doorzichtig, óf ondoorzichtig.

Kleuren LCD-schermen zijn eigenlijk monitoren met 3 keer zoveel (sub)pixels, met een masker van filters zodat je telkens een rijtje 'rood-groen-blauw-enz.' aan pixels krijgt. Omdat die verdeling alleen miniscuul klein is gaan je ogen dat niet zien

Bij videoprojectoren zoals hier met een DLP-chip, is de projector zelf eigenlijk ook zwart-wit maar er wordt razendsnel van kleur gewisseld. (Hier hebben ze gewoon alle kleuren behalve blauw op zwart gezet). Er zijn ook projectoren met 3 LCD- of DLP-chips naast elkaar die het beeld over elkaar heen projecteren.

hij heeft het volgens mij over 1 lcd laag en 3 verschillende nanodeeltjes lagen, om zo deze laser projectie technologie in kleur te kunnen gebruiken op een raam zonder dat je last krijgt van gluurburen en buitenlicht.

Inderdaad, al zat ik meer te denken aan verduistering 's avonds ipv gluurburen, maar allebei zijn natuurlijk mogelijkheden.

Deze 4-laags oplossing zou misschien 4x duurder zijn, maar is momenteel dus al haalbaar met de huidige technologie (al is deze nog niet klaar voor massa-productie).

[...]

Gaat niet lukken. Het materiaal is op zich transparant maar zendt lucht uit onder invloed van bepaalde golflengtes. Er is dan ook niet een mogelijkheid om het licht te blokkeren.

Wel zijn er 'slimme' glaspanelen die als het ware 1 grote LCD pixel zijn, en welk 'donkerder' kunnen worden gezet. Als je die combineert met deze techniek heb he misschien waar jij aan zit te denken.

Dat zou nog niet eens zo heel gek zijn, want dan kun je een woonkamerraam ook dubbel dienst laten doen als televisie- of bioscoopscherm zonder dat je allerlei onzin van buiten te zien krijgt (en de buren van de film mee kunnen genieten).

Dit kennen we toch al jaren uit allerlei science-fiction films? Zo zie je maar weer dat er bitter weinig fictie zit in die term, maar dat het eerder een soort voorprogrammering is voor wat er binnen korte tijd nog allemaal op ons afkomt.

Dit gaat nog leuk worden trouwens: binnenkort is elke venster en elk stukje glas een display met reclame, de marketingjongens zitten ongetwijfeld al te watertanden...

Science fiction is vaak juist de motivatie, niet voorprogrammering.
Door hoe het eruit ziet in een SF film, zijn meer partijen genijgt hetzelfde te bereiken.
Zo ook Iron Man, over the top HUD wat nooit kan, maar toch heeft een helmen fabrikant nu een pilot lopend met daarin, jawel, een HUD met onder andere navigatie weergave in je vizier en een camera beeld projectie van de achterkant van je helm om zo een 'binnenspiegel' te genereren.

Het is en blijft fictie, met de potentie om werkelijkheid te worden.
Vroeger was een smartphone fictie; 'die ene gigantische computer met 800x600 kan nooit in je broekzak' en kijk nu .. Ze hebben nu >1080p resolutie in een telefoon.
Alles wat men bedenkt, is ooit mogelijk met de techniek, al dan niet nu, dan wel in de toekomst.

De JSF heeft ook een helm met een bijzonder geavanceerde HUD. Het idee is dat je met dat ding gewoon om je heen kan kijken, en in feite door het vliegtuig heen zicht hebt. Kijk je naar beneden, dan zie je wat er onder je gebeurt. Je blik wordt dus niet meer gehinderd doordat er delen van het vliegtuig zelf in de weg zitten. "Total situational awareness" of zoiets noemen ze het. Er zijn echter grote problemen met de ontwikkeling van die helm als ik het goed begrijp, en hij mag momenteel niet eens gebruikt worden als er met het ding gevlogen wordt.

Nice! Mooi zo'n inventieve techniek Misschien dat dit de projector-TV's weer nieuw leven inblaast, als budget-lijn bijvoorbeeld. Een TV in je raam is ineens ook veel dichterbij.

[Reactie gewijzigd door 461943 op 21 januari 2014 18:31]

Ik had van de zomer al geëxperimenteerd met een projector op onze schuifpui...... dit is natuurlijk de oplossing Als je het combineert met dimbare folie zodat je ook de zon buiten kan houden...... zou echt de ultieme oplossing zijn. Ik kan niet wachten.....

Met de juiste (reeds voorhanden zijnde) coating kun je dit nu ook al met laserprojector of ledprojector (korte afstanden) maar deze techniek lijkt wel perspectief te bieden met betrekking tot het weergave materiaal (goedkoper, meer divers toepasbaar) ..

Doet mij heel sterk denken aan een onderzoek van Berkley.

Maar daar zijn het koolstof nanotubes op een plastic onderlaag.
reageren ook op één bepaalde lichtfrequentie.
http://www.sciencedaily.c...e+News+--+ScienceDaily%29

Ik ben benieuwd naar de refresh rate. Wat is de snelheid dat het electron weer terugvalt in zijn grondtoeslag? Als dat bijvoorbeeld 100ms DUurt wordt je refresh rate niet snel genoeg voor films e.d.

[Reactie gewijzigd door ThijssjihT op 23 januari 2014 16:27]