Appareils VR et AR à 1/100 du coût et 1/10 000 de l’épaisseur en chantier –

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  • Les zombies ou ennemis qui clignotent sous vos yeux et la sensation vertigineuse de se tenir au bord d’une falaise en utilisant la réalité virtuelle et la réalité augmentée (AR et VR) ne sont plus exclusifs aux industries du jeu ou des médias. Ces technologies nous permettent de mener des conférences virtuelles, de partager des présentations et des vidéos et de communiquer en temps réel dans l’espace virtuel. Mais en raison du coût élevé et de l’encombrement des appareils VR et AR, le monde virtuel n’est pas à portée de main.

    Récemment, une équipe de recherche sud-coréenne a développé des nanomatériaux moulables et une technologie d’impression utilisant des métamatériaux, permettant la commercialisation de dispositifs VR et AR peu coûteux et minces.

    Le professeur Junsuk Rho des départements de génie mécanique et de génie chimique et doctorant en génie mécanique Gwanho Yoon à POSTECH avec le professeur Heon Lee et le chercheur Kwan Kim du département de science des matériaux de l’Université de Corée ont développé conjointement une nouvelle technologie de nanomatériaux et de nanoprinting à grande échelle pour la commercialisation de métamatériaux. Les résultats de la recherche, qui résolvent le problème de la taille des appareils et des coûts de production élevés qui posaient problème dans les recherches précédentes, ont été récemment publiés dans Communications de la nature.

    Les métamatériaux sont des substances constituées d’atomes artificiels qui n’existent pas dans la nature mais qui contrôlent librement les propriétés de la lumière. Une cape invisible qui fait une illusion de disparition en ajustant la réfraction ou la diffraction de la lumière, ou des métahologrammes qui peuvent produire différentes images d’hologramme selon la direction d’entrée de la lumière, utilise ce métamatériau.

    En utilisant ce principe, la technologie ultra-mince metalens, qui peut remplacer le système optique conventionnel avec une extrême finesse, a récemment été sélectionnée comme l’une des 10 meilleures technologies émergentes pour changer le monde en 2019 lors du Forum économique mondial.

    Afin de fabriquer des métamatériaux, les atomes artificiels plus petits que les longueurs d’onde de la lumière doivent être méticuleusement construits et arrangés. Jusqu’à présent, les métamatériaux étaient produits par une méthode appelée lithographie par faisceau d’électrons (EBL) *.

    Cependant, EBL a entravé la commercialisation ou la production de métamatériaux importants en raison de sa lenteur de processus et de son coût de production élevé.

    Pour surmonter ces limitations, l’équipe de recherche conjointe a développé un nouveau nanomatériau à base de composite de nanoparticules qui peut être moulé librement tout en ayant des caractéristiques optiques adaptées à la fabrication de métamatériaux. L’équipe a également réussi à développer une technique d’impression en une seule étape qui peut façonner les matériaux en une seule étape.

    L’équipe a réussi à produire un métal ultra-fin qui est 100 fois plus fin que la mèche d’un cheveu humain en utilisant cette technologie nouvellement développée. Les métamatériaux peuvent être transformés en un millième d’épaisseur de verres lourds en verre ou en plastique. C’est la première fois au monde que de tels métaux ultra-minces sont produits en une seule étape.

    Si le coût de fabrication d’un métal aux performances des lentilles en verre conventionnelles était d’un million de won (8200 USD) par unité, cette technologie permet la production à environ 10000 won (8 USD), soit 1/100 du coût et 1/10 000 l’épaisseur dans un processus simplifié.

    Le professeur Rho, qui a dirigé la recherche, a déclaré: «Cette technologie d’impression en une étape de nanomatériaux permet la fabrication de métamatériaux plus de 100 fois plus rapidement que la lithographie par faisceau d’électrons conventionnelle. Il a ajouté: “Ces lentilles peuvent non seulement rendre les lentilles ou lunettes VR et AR épaisses et larges, considérablement plus légères et plus petites, mais peuvent également être appliquées à des panneaux incurvés ou flexibles, ce qui facilite l’utilisation de métamatériaux dans de grandes capes invisibles omnidirectionnelles ou dans des dispositifs portables incurvés ou pliables à une fraction du coût. “

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