Istraživački tim za pametno 3D štampanje dr Seol Seung-Kvona u KERI i tim profesora Lim-Doo Jeonga na Ulsan National Institute of Science and Technologi (UNIST) razvili su osnovnu tehnologiju za pametna kontaktna sočiva koja mogu implementirati navigaciju zasnovanu na proširenoj stvarnosti (AR), sa procesom 3D štampanja.
Pametna kontaktna sočiva je proizvod pričvršćen za ljudsko oko kao normalno sočivo koje pruža različite informacije. Istraživanja ovih sočiva su trenutno fokusirana uglavnom na dijagnostikovanje i lečenje zdravstvenih problema. Nedavno, Google i drugi razvijaju pametna kontaktna sočiva za ekrane koji mogu da implementiraju AR. Ipak, postoje mnoge prepreke komercijalizaciji zbog nekoliko tehničkih izazova.
U implementaciji AR-a sa pametnim kontaktnim sočivima, neophodni su elektrohromni displeji koji se mogu pokretati malom snagom, a „čista pruska plava“ boja, sa konkurentnošću troškova i brzim kontrastom i prelazom između boja, privlači pažnju kao materijal sočiva. Ranije se boja nanosila na podlogu u obliku filma metodom elektroplatinga, što je ograničavalo proizvodnju naprednih displeja koji mogu da ispolje različite informacije (slova, brojevi, slike).
Postignuće KERI-UNIST tima leži u činjenici da je reč o tehnologiji koja može da realizuje AR štampanjem mikro šablona na displeju sočiva pomoću 3D štampača bez primene napona. Ključ je meniskus korišćenog mastila. Ovo je pojava u kojoj se na spoljašnjem zidu formira zakrivljena površina bez pucanja kapljica vode usled kapilarnog delovanja kada se kapljice vode lagano pritiskaju ili povlače uz određeni pritisak.
Prusko plavo kristališe isparavanjem rastvarača u meniskusu koji se formira između mikromlaznice i supstrata. Meniskus mastila kiselog gvožđa-fericijanida formira se na podlozi kada mikromlaznica napunjena mastilom i supstrat dođu u kontakt. Heterogena kristalizacija FeFe(CN) 6 se dešava na supstratu unutar meniskusa spontanim reakcijama prekursora jona (Fe 3+ i Fe(CN) 3- ) na sobnoj temperaturi. Istovremeno, na površini meniskusa dolazi do isparavanja rastvarača.
Kada voda isparava iz meniskusa, molekuli vode i joni prekursora se kreću ka površini meniskusa konvektivnim tokom, stvarajući prednost akumulacije prekursora jona u spoljašnjem delu meniskusa. Ovaj fenomen indukuje kristalizaciju FeFe(CN) 6 pojačanu na ivici; ovo je ključno za kontrolu faktora koji utiču na kristalizaciju FeFe(CN) 6 u koraku štampanja da bi se dobili uniformno štampani PB uzorci na podlozi.
Kao i kod konvencionalne galvanizacije, supstrat je ranije morao da bude provodnik kada se primenjuje napon, ali velika prednost korišćenja fenomena meniskusa je to što nema ograničenja koja se podloga može koristiti jer se kristalizacija dešava prirodnim isparavanjem rastvarača.
Preciznim pomeranjem mlaznice kontinuirano se vrši kristalizacija pruske plave boje, čime se formiraju mikro-uzorci. Uzorci se mogu formirati i na ravnim površinama i na zakrivljenim površinama. Tehnologija mikro uzorka istraživačkog tima je veoma fina (7,2 mikrometra) i može se primeniti na ekrane pametnih kontaktnih sočiva za AR, pošto je boja neprekidna i ujednačena.
Glavna očekivana oblast primene je navigacija. Jednostavnim nošenjem sočiva, navigacija se odvija pred očima osobe kroz AR. U igricama kao što je popularni „Pokemon Go“ takođe se može uživati uz pametna kontaktna sočiva, a ne pametne telefone.
Dr Seol Seung-Kvon iz KERI-a je rekao: „Naše dostignuće je razvoj tehnologije 3D štampanja koja može da štampa funkcionalne mikro-uzore na podlozi koja nije planer i koja može komercijalizovati napredna pametna kontaktna sočiva za implementaciju AR-a.“ Dodao je: „To će u velikoj meri doprineti minijaturizaciji i svestranosti AR uređaja.
Srodni rezultati istraživanja su nedavno objavljeni kao naslovni članak u Advanced Science.
Istraživački tim veruje da će ovo dostignuće privući veliku pažnju kompanija koje se odnose na baterije i biosenzore koji zahtevaju mikro-šablon pruske plave boje, kao i polje AR, i planira da pronađe povezane kompanije za potražnju i promoviše transfer tehnologije.
