الواقع المعزز للملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في عدسة لاصقة ذكية – مصنوعة من طابعة ثلاثية الأبعاد!
تم تطوير عدسة لاصقة ذكية جديدة يمكنها توفير معلومات ملاحية من خلال الواقع المعزز. العدسة متصلة بالعين البشرية مثل العدسة اللاصقة العادية وتستخدم عملية طباعة ثلاثية الأبعاد لتقنيتها الأساسية.
تم تطوير تقنية عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد الأساسية للعدسات اللاصقة الذكية التي يمكنها تنفيذ الملاحة القائمة على الواقع المعزز (AR) من قبل فريق أبحاث الطباعة الذكية ثلاثية الأبعاد للدكتور سيول سيونغ كوون في معهد كوريا لأبحاث التكنولوجيا الكهربية (KERI) والبروفيسور ليم-دو جيونغ. فريق في معهد أولسان الوطني للعلوم والتكنولوجيا (UNIST).
العدسة اللاصقة الذكية عبارة عن منتج متصل بالعين البشرية مثل العدسة العادية وتوفر معلومات متنوعة. يتم إجراء الأبحاث على العدسة بشكل أساسي على تشخيص وعلاج الصحة. في الآونة الأخيرة، تعمل Google وآخرون على تطوير عدسات لاصقة ذكية لشاشات يمكنها تنفيذ الواقع المعزز. ومع ذلك، لا يزال هناك العديد من العقبات التي تحول دون التسويق بسبب التحديات التقنية الشديدة.
صورة تظهر ظاهرة الغضروف المفصلي. الائتمان: المعهد الكوري لبحوث التكنولوجيا الكهربائية
عند تنفيذ الواقع المعزز باستخدام العدسات اللاصقة الذكية، فإن الشاشات الكهربائية [1] التي يمكن تشغيلها باستخدام طاقة منخفضة مناسبة، كما أن لون “Pure Prussian Blue”، الذي يتميز بأسعار تنافسية عالية وتباين سريع وانتقال بين الألوان، يجذب الانتباه لأن العدسة ” مادة. ومع ذلك، في الماضي، تم طلاء اللون على الركيزة على شكل فيلم باستخدام طريقة الطلاء الكهربائي [2]، والتي حدت من إنتاج شاشات عرض متقدمة يمكنها التعبير عن معلومات مختلفة (أحرف وأرقام وصور).
يكمن إنجاز KERI-UNIST في حقيقة أنها تقنية يمكنها تحقيق الواقع المعزز عن طريق طباعة أنماط دقيقة على شاشة العدسة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد دون تطبيق جهد كهربائي. المفتاح هو الغضروف المفصلي للحبر المستخدم. الغضروف المفصلي هو ظاهرة يتشكل فيها سطح منحني على الجدار الخارجي دون انفجار قطرات الماء بسبب عمل الشعيرات الدموية عند ضغط قطرات الماء أو سحبها برفق بضغط معين.
يحدث تبلور FeFe (CN) 6 على الركيزة في منطقة محصورة بواسطة الغضروف المفصلي، مما يشكل نمطًا موحدًا. يتم تحويل نمط FeFe (CN) 6 إلى PB (Fe4 [Fe (CN) 6] 3) عن طريق الاختزال الحراري. الائتمان: المعهد الكوري لبحوث التكنولوجيا الكهربائيةيتبلور اللون الأزرق البروسي من خلال تبخر المذيب في الغضروف المفصلي المتكون بين ميكرونوزلي والركيزة. يتشكل الغضروف المفصلي للحبر الحمضي – الحديدي – فيريسيانيد على الركيزة عندما يتلامس الميكرونوزل المملوء بالحبر والركيزة. يحدث التبلور غير المتجانس لـ FeFe (CN) 6 على الركيزة داخل الغضروف المفصلي عن طريق التفاعلات العفوية للأيونات السليفة (Fe3 + و Fe (CN) 3-) عند درجة حرارة الغرفة. في نفس الوقت، يحدث تبخر المذيب على سطح الغضروف المفصلي. عندما يتبخر الماء من الغضروف المفصلي، تتحرك جزيئات الماء والأيونات السليفة نحو سطح الغضروف المفصلي عن طريق تدفق الحمل الحراري، مما يولد تراكمًا تفضيليًا للأيونات السليفة في الجزء الخارجي من الغضروف المفصلي. هذه الظاهرة تحفز التبلور المعزز للحافة لـ FeFe (CN) 6؛ هذا أمر بالغ الأهمية للتحكم في العوامل التي تؤثر على تبلور FeFe (CN) 6 في خطوة الطباعة للحصول على أنماط PB مطبوعة بشكل موحد على الركيزة. كما هو الحال مع الطلاء الكهربائي التقليدي، كان يجب أن تكون الركيزة موصلة عند تطبيق الجهد، ولكن الميزة الكبيرة لاستخدام ظاهرة الغضروف المفصلي هي عدم وجود قيود على الركيزة التي يمكن استخدامها لأن التبلور يحدث عن طريق التبخر الطبيعي للمذيب.
تقدم الصورة مخططًا لشاشة EC المستندة إلى PB مع وظيفة ملاحة في عدسة لاصقة ذكية AR تُظهر الاتجاهات إلى الوجهة للمستخدم على شاشة EC من خلال تلقي إحداثيات GPS في الوقت الفعلي. الائتمان: المعهد الكوري لبحوث التكنولوجيا الكهربائية
من خلال الحركة الدقيقة للفوهة، يتم إجراء تبلور للأزرق البروسي بشكل مستمر، مما يؤدي إلى تشكيل أنماط دقيقة. يمكن تشكيل الأنماط ليس فقط على الأسطح المستوية ولكن أيضًا على الأسطح المنحنية. تقنية الأنماط الدقيقة لفريق البحث جيدة جدًا (7.2 ميكرومتر) ويمكن تطبيقها على شاشات العدسات اللاصقة الذكية للواقع المعزز، واللون مستمر وموحد.
منطقة التطبيق الرئيسية المتوقعة هي التنقل. ببساطة عن طريق ارتداء العدسة، يتم التنقل أمام أعين الشخص من خلال الواقع المعزز. يمكن أيضًا الاستمتاع بألعاب مثل “Pokemon Go” الشهيرة باستخدام العدسات اللاصقة الذكية، وليس الهواتف الذكية.
قال الدكتور Seol Seung-Kwon من KERI: “يتمثل إنجازنا في تطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد التي يمكنها طباعة أنماط دقيقة وظيفية على ركيزة غير مخططة يمكنها تسويق العدسات اللاصقة الذكية المتقدمة لتنفيذ الواقع المعزز.” وأضاف: “سيساهم بشكل كبير في تصغير وتعدد استخدامات أجهزة الواقع المعزز.”
تتحقق صورة الغلاف للطباعة الدقيقة الموجهة من الغضروف المفصلي للأزرق البروسي من خلال التبلور المترجم لـ FeFe (CN) 6 على الركيزة المحصورة بواسطة الغضروف المفصلي بالحبر والاختزال الحراري للـ FeFe المتبلور (CN) 6. يمكن استخدام هذه الإستراتيجية كشاشة عرض كهر وكرومية لإعطاء توجيهات في الوقت الفعلي على جهاز العدسات اللاصقة الذكية للواقع المعزز (AR). الائتمان: المعهد الكوري لبحوث التكنولوجيا الكهربائية
تم نشر نتائج البحث ذات الصلة مؤخرًا كمقالة غلاف في Advanced Science (IF 17.521 / JCR 4.71٪)، وهي مجلة أكاديمية مشهورة عالميًا في مجال علم المواد، تقديراً لتميزها.
يعتقد فريق البحث أن هذا الإنجاز سوف يجذب الكثير من الاهتمام من الشركات ذات الصلة بالبطاريات وأجهزة الاستشعار الحيوية التي تتطلب نقشًا دقيقًا باللون الأزرق البروسي بالإضافة إلى مجال AR، ويخطط للعثور على شركات الطلب ذات الصلة وتعزيز نقل التكنولوجيا.
وفي الوقت نفسه، KERI هو معهد أبحاث تموله الحكومة تحت إشراف وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات والمجلس القومي لبحوث العلوم والتكنولوجيا. الدكتور سيول سيونغ كوون هو أيضًا أستاذ في حرم KERI بجامعة العلوم والتكنولوجيا (UST).
المصدر: scitechdaily
قد يهمك:
