Silicon Carbide Menyalakan Cermin Mata AR, Membuka Pengalaman Visual Baharu Tanpa Had

Sejarah teknologi manusia selalunya boleh dilihat sebagai usaha tanpa henti untuk "peningkatan"—alat luaran yang menguatkan keupayaan semula jadi.

Api, sebagai contoh, berfungsi sebagai sistem pencernaan "tambahan", membebaskan lebih banyak tenaga untuk perkembangan otak. Radio, yang dilahirkan pada penghujung abad ke-19, menjadi "pita suara luaran", yang membolehkan suara bergerak pada kelajuan cahaya di seluruh dunia.

hari ini,AR (Augmented Reality)muncul sebagai "mata luaran"—merapatkan dunia maya dan nyata, mengubah cara kita melihat persekitaran kita.

Namun di sebalik janji awal, evolusi AR telah ketinggalan daripada jangkaan. Sesetengah inovator berazam untuk mempercepatkan transformasi ini.

Pada 24 September, Westlake University, mengumumkan satu kejayaan penting dalam teknologi paparan AR.

Dengan menggantikan kaca atau damar tradisional dengansilikon karbida (SiC), mereka membangunkan kanta AR ultra nipis dan ringan—masing-masing mempunyai berat yang sama2.7 gramdan hanya0.55 mm tebal—lebih nipis daripada cermin mata hitam biasa. Kanta baharu juga membolehkanpaparan penuh warna bidang pandangan luas (FOV).dan menghapuskan "artifak pelangi" terkenal yang melanda cermin mata AR konvensional.

Inovasi ini bolehmembentuk semula reka bentuk cermin mata ARdan mendekatkan AR kepada penggunaan pengguna secara besar-besaran.


Kuasa Silicon Carbide

Mengapa memilih silikon karbida untuk kanta AR? Kisah ini bermula pada tahun 1893, apabila saintis Perancis Henri Moissan menemui kristal cemerlang dalam sampel meteorit dari Arizona-diperbuat daripada karbon dan silikon. Dikenali hari ini sebagai Moissanite, bahan seperti permata ini disukai kerana indeks biasan dan kecemerlangannya yang lebih tinggi berbanding berlian.

Pada pertengahan abad ke-20, SiC juga muncul sebagai semikonduktor generasi akan datang. Sifat terma dan elektriknya yang unggul telah menjadikannya tidak ternilai dalam kenderaan elektrik, peralatan komunikasi dan sel solar.

Berbanding dengan peranti silikon (maks 300°C), komponen SiC beroperasi sehingga 600°C dengan frekuensi 10x lebih tinggi dan kecekapan tenaga yang jauh lebih besar. Kekonduksian haba yang tinggi juga membantu dalam penyejukan pantas.

Sememangnya jarang berlaku—terutamanya ditemui dalam meteorit—penghasilan SiC buatan adalah sukar dan mahal. Menumbuhkan kristal hanya 2 cm memerlukan relau 2300°C yang berjalan selama tujuh hari. Selepas pertumbuhan, kekerasan seperti berlian bahan menjadikan pemotongan dan pemprosesan menjadi satu cabaran.

Malah, tumpuan asal makmal Prof. Qiu Min di Westlake University adalah untuk menyelesaikan masalah ini dengan tepat—membangunkan teknik berasaskan laser untuk mengiris kristal SiC dengan cekap, meningkatkan hasil secara mendadak dan mengurangkan kos.

Semasa proses ini, pasukan juga melihat satu lagi sifat unik SiC tulen: indeks biasan yang mengagumkan 2.65 dan kejelasan optik apabila dinyahdop—sesuai untuk optik AR.


Terobosan: Teknologi Pandu Gelombang Difraktif

Di Universiti WestlakeMakmal Nanofotonik dan Instrumentasi, sepasukan pakar optik mula meneroka cara memanfaatkan SiC dalam kanta AR.

In AR berasaskan pandu gelombang difraktif, projektor kecil di sisi cermin mata mengeluarkan cahaya melalui laluan yang direka bentuk dengan teliti.Kisi berskala nanopada kanta membias dan membimbing cahaya, memantulkannya beberapa kali sebelum menghalakannya tepat ke mata pemakai.

Sebelum ini, disebabkan olehindeks biasan rendah kaca (sekitar 1.5–2.0), pandu gelombang tradisional diperlukanberbilang lapisan bertindan—mengakibatkankanta tebal dan beratdan artifak visual yang tidak diingini seperti "corak pelangi" yang disebabkan oleh pembelauan cahaya persekitaran. Lapisan luar pelindung ditambah lagi pada pukal kanta.

DenganIndeks biasan ultra tinggi SiC (2.65), alapisan pandu gelombang tunggalkini mencukupi untuk pengimejan warna penuh denganFOV melebihi 80°—menggandakan keupayaan bahan konvensional. Ini meningkat secara mendadakrendaman dan kualiti imejuntuk permainan, visualisasi data dan aplikasi profesional.

Selain itu, reka bentuk parut yang tepat dan pemprosesan ultra halus mengurangkan kesan pelangi yang mengganggu. Digabungkan dengan SiCkekonduksian terma yang luar biasa, kanta malah boleh membantu menghilangkan haba yang dijana oleh komponen AR—menyelesaikan cabaran lain dalam cermin mata AR padat.


Memikirkan semula Peraturan Reka Bentuk AR

Menariknya, kejayaan ini bermula dengan soalan mudah daripada Prof. Qiu:"Adakah had indeks biasan 2.0 benar-benar berlaku?"

Selama bertahun-tahun, konvensyen industri menganggap indeks biasan melebihi 2.0 akan menyebabkan herotan optik. Dengan mencabar kepercayaan ini dan memanfaatkan SiC, pasukan itu membuka kunci kemungkinan baharu.

Kini, prototaip cermin mata SiC AR—ringan, stabil dari segi haba, dengan pengimejan penuh warna sejernih kristal—bersedia untuk mengganggu pasaran.


Masa Depan

Dalam dunia di mana AR akan membentuk semula cara kita melihat realiti tidak lama lagi, kisah inimenukar "permata kelahiran angkasa" yang jarang ditemui kepada teknologi optik berprestasi tinggiadalah bukti kepintaran manusia.

Daripada pengganti berlian kepada bahan terobosan untuk AR generasi seterusnya,silikon karbidabenar-benar menerangi jalan ke hadapan.

Tentang Kami

KamiXKH, pengeluar terkemuka yang mengkhusus dalam wafer Silicon Carbide (SiC) dan kristal SiC.
Dengan keupayaan pengeluaran yang maju dan kepakaran bertahun-tahun, kami membekalkanbahan SiC ketulenan tinggiuntuk semikonduktor generasi akan datang, optoelektronik dan teknologi AR/VR yang baru muncul.

Sebagai tambahan kepada aplikasi perindustrian, XKH juga menghasilkanbatu permata Moissanite premium (SiC sintetik), digunakan secara meluas dalam perhiasan halus kerana kecemerlangan dan ketahanannya yang luar biasa.

Sama ada untukelektronik kuasa, optik canggih atau barang kemas mewah, XKH menyampaikan produk SiC berkualiti tinggi yang boleh dipercayai untuk memenuhi keperluan pasaran global yang semakin berkembang.


Masa siaran: Jun-23-2025