لقد طور الباحثون تقنية إلكترونية ملونة تعرض صورًا وفيديوهات بدقة عالية باستخدام طاقة منخفضة جدًا. يمكن لهذه الابتكار أن يمهد الطريق لشاشات أكثر كفاءة في الهواتف الذكية والأجهزة المستقبلية. تعتمد التقنية على نانوأقراص أكسيد التنجستن لتحقيق ألوان نابضة بالحياة دون طاقة مستمرة.
قاد الفريق الذي يقوده كونلي شيونغ في جامعة أوبسالا في السويد نوعًا جديدًا من الإلكترونية الملونة التي تتغلب على القيود الطويلة الأمد في معدلات التحديث وكفاءة الطاقة. كانت شاشات الإلكترونية التقليدية، التي تستخدم جزيئات صغيرة لتشكيل الصور بدلاً من إصدار الضوء مثل شاشات LED، مقيدة سابقًا بالأبيض والأسود أو تواجه صعوبة في الفيديو الملون بسبب أوقات التحديث البطيئة.
يتضمن الاختراق بكسلات مبنية من نانوأقراص أكسيد التنجستن، كل واحدة بحجم حوالي 560 نانومتر. ينتج هذا التصميم دقة تصل إلى 25,000 بكسل لكل بوصة (PPI)، متجاوزًا بكثير المئات من PPI النموذجية في الهواتف الذكية. من خلال تغيير أحجام وتباعد النانوأقراص، تعكس الشاشة نطاقات محددة من الضوء لإنتاج مجموعة كاملة من الألوان. نبضة كهربائية قصيرة تقدم أيونًا إلى كل قرص لضبط السطوع، وبمجرد الإعداد، يستمر اللون دون طاقة مستمرة، مما يقلل من استهلاك الطاقة.
يقيس النموذج الأولي فقط 1.9 مليمتر بـ1.4 مليمتر —حوالي 1/4000 مساحة شاشة هاتف ذكي قياسية— وقد عرض بنجاح قصاصة 4300 بـ700 بكسل من لوحة غوستاف كليم القبلة. يتم تحديثه تقريبًا كل 40 مللي ثانية، مما يمكن من تشغيل فيديو سلس. يبلغ استهلاك الطاقة حوالي 1.7 ميلي واط لكل سنتيمتر مربع للفيديو و0.5 ميلي واط لكل سنتيمتر مربع للصور الثابتة.
"ما أعجبني في هذا العمل هو أنه سريع بما يكفي لدعم الفيديو، مع الحفاظ على استخدام الطاقة إلى الحد الأدنى. ذلك لأن العناصر بمجرد تبديلها، تبقى مبدولة دون الحاجة إلى تحديثها"، يقول جيريمي بومبرغ في جامعة كامبريدج.
تظهر البحث في Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09642-3)، مشددًا على التطبيقات المحتملة في الأجهزة منخفضة الطاقة.