Когда ученые из университета Вашингтон начали делать прототипы контактных линз с дисплеем, самым проблемным для них стало производство деталей. Теоретически встроить экран в линзу несложно, но когда дело доходит до практики на крошечных элементах, то это очень трудно осуществить даже с нынешними возможностями.

Тогда они сделали светодиодный 3D-принтер. И если быть точнее, это светодиодный 3D-принтер с квантовыми точками. Разобрав суть работы светодиодов ученые поняли, что их можно воспринимать не как маленькие пластиковые лампочки, а как взаимодействующий материал. 

Такой принтер может сделать LED-экран такой сэндвич-структуры, которая непохожа ни на один OLED-дисплей - у вас будет излучательный слой (в данном случае - наночастицы селенида кадмия, которые принято звать квантовыми точками), зажатый между 2 слоями, один из них отдает электроны, а второй получает их. Связующий их слой активируется ультрафиолетовым светом. Но что самое лучшее, эти экраны ультратонкие, гибкие и практически прозрачные!

Под термином “квантовые точки” подразумеваются нанокристаллы определенных веществ с уникальными и полезными электрическими свойствами. В данном случае передача электронов сквозь слой квантовых точек заставляет их испускать фотоны света. Замечательная особенность квантовых точек в том, что они могут излучать свет разного цвета и с различной длиной волн. Это значит, что дисплеи с квантовыми точками могут точнее передавать оттенки цвета, хотя для использования в контактных линзах это не столь важно, лишь бы они правильно отображали изображения.

Пиксели в контактных линзах с дисплеем могут быть двух форм. В активной форме каждый пиксель станет источником света, излучающим фотоны и создающим изображение. В пассивной будет использоваться гораздо меньше энергии, но пиксели будут поглощать свет из окружающей среды и с его помощью создавать картинку на экране.

Вряд ли подобным способом можно будет делать дисплеи для смартфонов, поскольку это дороже и дольше. Впрочем, умение встраивать светодиоды в контактные линзы может пригодиться нам позже.

3D-печать - это не просто способ автоматизации или возможность скачать из интернета автомобиль, она позволяет достичь максимальной, чуть ли не роботической точности производства. Когда команда университета Вашингтона работала над компонентами для линз, ей пришлось сделать тысячи копий каждой детали размером с песчинку. И каждая из них имела все нужные отверстия и контакты. Это впечатляет, но в эпоху 3D-печати для достижения конечного результата нужно потратить больше усилий, чем требуется.

Это исследование намного важней, чем просто изобретение контактных линз с экраном. Для производства умных очков нужны новые, прозрачные и точные дисплеи, кроме того, подобные экраны пригодятся и во многих других небольших устройствах. Их потенциал безграничен, так что нам нужно лишь подождать, куда их додумаются приспособить суперлаборатории.