El carburo de silicio ilumina las gafas AR, abriendo instantáneamente un mundo ilimitado de visión.

El carburo de silicio ilumina las gafas de RA, abriendo instantáneamente un mundo de visión ilimitado

En la era tecnológica actual, en rápida evolución, la tecnología de RA se está convirtiendo gradualmente en una nueva generación de herramienta de productividad que cambia nuestro estilo de vida. RA es la abreviatura de Realidad Aumentada, y las gafas de RA permiten al usuario superponer escenas virtuales en el mundo real y lograr la integración e interacción de elementos virtuales y reales a través de la detección y el cálculo.

Imagina que un día pudieras, como el Iron Man en una película de ciencia ficción, ponerte un par de gafas elegantes y con estilo, e instantáneamente ser capaz de ver todo tipo de información relevante sin ninguna obstrucción a tu visión.

Utilizar carburo de silicio para fabricar las lentes

El carburo de silicio (SiC) es en realidad un tipo de material semiconductor. Fue incluido en las "100 palabras científicas principales de 2023" publicadas por el Departamento de Publicidad de la Asociación China de Ciencia y Tecnología. Tradicionalmente, se ha utilizado como materia prima industrial en campos como los materiales refractarios y las materias primas metalúrgicas.

La micro-nano óptica es una disciplina emergente que manipula los fenómenos ópticos a escala microscópica. Ha aportado nuevas soluciones técnicas a dispositivos y tecnologías ópticas como las lentes de RA. Para satisfacer las demandas de la industria e impulsar la implementación de los resultados de la investigación científica, nos centramos en la investigación y el desarrollo de productos como guías de onda ópticas difractivas de RA, elementos ópticos difractivos y dispositivos ópticos de metamateriales. El avance tecnológico de 0 a 1 en plantillas de nanoimpresión de alta gama en China ha llenado el vacío en la cadena industrial de RA nacional.

Combinando la fuerza de la tecnología micro-nano óptica con las propiedades perfectas del material, se han creado estas gafas de RA de carburo de silicio ultradelgadas y han salido del laboratorio para entrar en la vista del público.

A primera vista, este par de gafas no parece diferente de las normales. Pero después de usarlas, se siente que son incluso mucho más delgadas y ligeras que las gafas normales que se suelen usar.

Más ligeras y claras

Este par de gafas hace que la ciencia ficción se haga realidad

Un escenario de aplicación vívido: "Ponte las gafas de RA, y otros podrían solo verte sentado. De hecho, ya estás viendo una película". "Si se añade la función interactiva, cuando mires a las personas que te rodean, sus nombres e información aparecerán cerca de sus cabezas, lo que te permitirá despedirte para siempre de la ceguera facial. Con estas gafas, puedes reconocer a todos y también a cada planta y flor."

Imagina un par de lentes de gafas de RA con un peso de solo 5,4 gramos y un grosor de solo 0,55 milímetros. Son casi tan ligeras como las gafas de sol que usas habitualmente. A diferencia de las lentes de vidrio tradicionales de alto índice de refracción multicapa, gracias al índice de refracción ultra alto del material de carburo de silicio, esta nueva tecnología puede completar tareas de visualización a todo color con una sola capa de guía de onda. Esto no solo reduce significativamente el peso de las lentes, sino que también comprime aún más el volumen a través de la tecnología de embalaje ultradelgado, haciendo que el usuario apenas sienta su presencia.

Después de usar estas gafas de RA, sentirás como si hubieras entrado en un mundo completamente nuevo, porque pueden superponer imágenes virtuales claras y extensas encima del entorno real, como cambiar de una ventana pequeña a una puerta grande. La guía de onda de carburo de silicio de una sola capa teóricamente puede soportar imágenes a todo color de 80 grados, superando con creces el ángulo máximo de campo de visión a todo color de 40 grados que el vidrio tradicional de alto índice de refracción puede proporcionar. Un campo de visión más amplio significa una mejor inmersión y experiencia. Ya sean las escenas fantásticas de un juego o la visualización de datos en el trabajo, traerá una fiesta visual sin precedentes.

Con respecto a la preocupación de muchas personas sobre el fenómeno del "patrón de arcoíris", esta vez presentamos la solución. El patrón de arcoíris en realidad ocurre porque la luz ambiental que pasa a través de la superficie de la guía de onda sufre un efecto de difracción, creando un efecto similar al arcoíris. Al diseñar con precisión la estructura de la guía de onda, este problema se ha eliminado por completo, presentando a los usuarios una imagen limpia y clara. Al mismo tiempo, aprovechando la excelente conductividad térmica del material de carburo de silicio, este par de gafas utiliza innovadoramente las lentes para la disipación del calor, mejorando significativamente la eficiencia de la disipación del calor, haciendo que la visualización a todo color y a fotograma completo ya no sea una expectativa poco realista.

Mientras tanto, a diferencia de los modelos anteriores que requerían múltiples capas de guías de onda para lograr efectos a todo color, estas gafas de RA de carburo de silicio solo necesitan una guía de onda para presentar una rica variedad de contenido. Además, elimina innovadoramente la necesidad de un cristal protector. Esto simplifica significativamente el proceso de producción y permite que más personas disfruten de la comodidad que brinda esta tecnología de vanguardia.

A medida que surgen cada vez más soluciones innovadoras similares, podemos prever que en un futuro cercano, la tecnología de RA se integrará verdaderamente en la vida diaria, dando paso a una nueva era llena de posibilidades ilimitadas. Ya sea en educación, atención médica, entretenimiento o campos industriales, las gafas de RA se convertirán en el puente que conecta el mundo digital y el real.

Con respecto a las gafas de RA de carburo de silicio, ¿tiene alguna otra pregunta?

P1: ¿Cuáles son las diferencias entre las gafas de RA de carburo de silicio lanzadas esta vez y Apple Vision Pro?

A1: Vision Pro es un producto de realidad mixta (RM) que combina RV y RA. Es relativamente voluminoso. Debido a su dependencia de las cámaras para importar imágenes externas, puede causar distorsión o mareos. Por el contrario, las gafas de RA están diseñadas con lentes transparentes, que presentan principalmente el mundo real y solo agregan elementos virtuales cuando es necesario, reduciendo la sensación de mareo y esforzándose por una experiencia de uso más ligera y cómoda.

P2: ¿Pueden las personas con miopía usar gafas de RA? ¿Pueden las lentes de carburo de silicio ser compatibles con las funciones de RA y la corrección de la miopía?

A2: Hay varias formas de corregir la miopía, como ajustar la lente de cerca con la lente miope, o utilizar nuevas tecnologías como las lentes de Fresnel. Nuestro objetivo final en el futuro es personalizar las soluciones en función de las necesidades individuales.

P3: ¿Es caro el material SiC (carburo de silicio)? ¿Pueden las personas permitirse gafas hechas con este material?

A3: Aunque el precio actual de las lentes de carburo de silicio es relativamente alto, por ejemplo, una lente de cuatro pulgadas que utilizamos para fabricar las lentes cuesta entre dos y tres mil yuanes, y una lente de seis pulgadas cuesta entre tres y cuatro mil yuanes. Sin embargo, a medida que la tecnología se vuelve más madura y se logra la producción a gran escala, se espera que el precio de las lentes de carburo de silicio disminuya significativamente en el futuro.

Por ejemplo, actualmente utilizamos luces LED. El sustrato utilizado en las bombillas LED es zafiro. El zafiro era originalmente muy caro, pero su precio actual ha bajado de varios miles de yuanes por pieza a solo unas pocas decenas de yuanes. Si nuestras gafas de RA de carburo de silicio pueden ser ampliamente adoptadas, con una producción anual de varios cientos de miles o varios millones de piezas, creo que su precio también bajará de varios miles de yuanes a varios cientos de yuanes, y quizás un día incluso podría llegar a solo unas pocas decenas de yuanes.

Conclusión

Como innovador en el campo de los dispositivos fotónicos de carburo de silicio, ZMSH se especializa en la I+D y la producción en masa de superlentes 4H-SiC y tecnologías de guía de onda de RA. Aprovechando los procesos de litografía de nanoimpresión desarrollados internamente y las capacidades de procesamiento a nivel de oblea, proporcionamos lentes de RA de carburo de silicio con alta conductividad térmica (120 W/m·K), perfiles ultradelgados (0,55 mm) y rendimiento de visualización sin arcoíris, adecuados para aplicaciones como inspección industrial y cirugía médica. Apoyamos la personalización de todo el proceso, que va desde la selección de materiales (por ejemplo, obleas de SiC de 6 pulgadas) hasta el diseño óptico, y a través de la tecnología de embalaje a nivel de oblea, logramos una mejora de 100x en el rendimiento de la disipación de calor. Colaborando con fabricantes líderes como Tianke Heada, impulsamos la producción en masa de sustratos de gran tamaño de 8 pulgadas, lo que ayuda a los clientes a reducir los costos de materiales en un 40%.

Tipo 4H-semi de sustrato SiC de ZMSH