A megjelenített képet másodpercenként kétszer lehet váltani © Andreas Richter

A New Scientist értesülései szerint az eszközt német villamosmérnökök fejlesztették ki, egy hidrogélnek nevezett, magas víztartalmú zselé segítségével. Ezt az anyagot a rugalmas kontaktlencsék esetében alkalmazzák, ugyanis tulajdonképpen vízről van szó, amelyet egy műanyag polimermolekulával tesznek szilárddá, de hajlékonnyá.

A Drezdai Műszaki Egyetem munkatársai Andreas Richter és Georgi Paschew éppen ezen tulajdonságai miatt választotta a hidrogélt a térbeli megjelenítő alapanyagául. Az anyag hatékonyan reagál a változó körülményekre, például a hőmérséklet vagy a kémhatás változásaira.

„Intelligens hidrogéleket használunk, amelyek jelentős mértékben képesek változtatni térfogatukat és mechanikai tulajdonságaikat” – magyarázta Richter a New Scientistnek.

A kutatók egy négyszögletes eszközt készítettek, amelynek felületén 4225 hőérzékeny hidrogél-tasak található. Mindegyik tasak 300 mikron átmérőjű, s ugyanilyen távolságra képes eltávolodni szomszédaitól. Egy négyzetcentiméteren 297 darab ilyen tasak található, ezek képpontokként, pixelként viselkednek. A kijelző alapját egy fekete poliészter tok adja, ezt egy vékony fénysugárral – amely akár az egyes képpontokat képes stimulálni – melegítik. Ennek hatására, 29 Celsius fokos hőmérséklet alatt a pixelek 0,5 milliméternyire emelkednek ki a felszínből, azonban 35 fok fölé hevítve elvesztik nedvességtartalmuk egy részét, s laposabbak lesznek. Emellett kevésbé áttetszővé és keményebbé válnak.

A fénysugár gyors mozgatásával lehetséges nagyobb felbontású képek megjelenítése is – lásd a mellékelt fotót – amelyeket másodpercenként kétszer lehet változtatni. Amint a fénysugár elmozdul egy pixelről, annak hőmérséklete csökken és gyorsan felszívja az elvesztett vizet, visszanyerve ezáltal eredeti formáját. A folyadékot egy műanyag membránborítás tartja a rendszeren belül.

Richter szerint a technológia felhasználásával olyan érintőképernyők jöhetnek létre, amelyek az ujjaink számára közvetíthetnek lényeges információt. Ez a vakok és gyengénlátók számára lehet segítség, azonban az orvostudomány is hasznát veheti: például sebészrobotok alkalmazása során a műtétet végző orvos az eszköz felhasználásával érezheti, hogy a robot szenzorai mit érzékelnek a beteg testében.

Néhány apróbb fejlesztésre még szükség van, mielőtt sorozatgyártásba kerülhetne az eszköz, például csökkenteni kell a hőmérsékletet, amelyre a hidrogél reagálhat, azonban a német kutatók által kifejlesztett változat már most is képes arra, amire tervezték. Richter hozzátette, a hidrogéleken végzett további vizsgálatokkal, s az cellák méretének csökkentésével a jövőben akár a chipekre felvitt mikroszkopikus laboratóriumok alkatrészeiként is bevethetőek lesznek a kis tasakok, szelepek, vagy miniatűr pumpák formájában.