News Forschung: Schmetterlingsflügel als Vorbild für reflexionsarme Displays

[boncha]

Wie gleich wieder die Gutmenschen aus ihrer Lauerstellung herausgekrochen kommen.
Wo gehts als nächtes hin? Zur Demo gegen OLED Displays (alles organische ist ein Lebewesen und hat ein Grundrecht) ?

 

[ukulele]

[quote="DoktorKumpel]Die Nanosäulen müssten der vorderste Kontakt zwischen Gerät und Umwelt sein. Wenn man dann einmal mit dem Finger rübergeht, würden die Säulen sofort abbrechen.[/quote]

Naja, da wird sich schon was finden lassen, über das Material stand ja nichts dabei. Vielleicht geht es ja auch mit Diamant-Nanoröhren oder entsprechend dotiertem (gehärtetem) Glas? Aber das ist ja immer so: erstmal findet man was raus, aber bis (oder ob) es dann in großindustriellen Maßstäben hergestellt und zum vernünftigen Preis von Endkunden genutzt werden kann, steht auf einem ganz anderen Stern

 

[nato44]

Und wie wollen sie die Nanostrukturen davor schützen, dass sie von Grabbelfingern bei der Touchbedienung zerstört werden?

Bauen wir eine Glasscheibe drüber!

 

[Alienate.Me]

Und wie wollen sie die Nanostrukturen davor schützen, dass sie von Grabbelfingern bei der Touchbedienung zerstört werden?

mir wäre es neu, das nanobeschichtungen durch grabbelfinger kaputtgehen. der schmetterlingsflügel verliert seine eigenschaft ja auch nicht, wenn er berührt wird. ebenso reinigt sich selbstreinigendes glas auch noch, wenn es mit saugnäpfen angebracht wurde, oder arbeitskleidung wird auch alles andere als sanft behandelt.

interessante news. es könnte ruhig mehr artikel über forschungsergebnisse und experimente auf cb geben. gerade im nanobereich gibt es interessante entdeckungen über nanotubes als halbleiter oder zur energiegewinnung für mobile geräte.

 

[jonesjunior]

Ich liebe meine Uni

 

[Doktor Kumpel]

Naja, da wird sich schon was finden lassen, über das Material stand ja nichts dabei. Vielleicht geht es ja auch mit Diamant-Nanoröhren oder entsprechend dotiertem (gehärtetem) Glas? Aber das ist ja immer so: erstmal findet man was raus, aber bis (oder ob) es dann in großindustriellen Maßstäben hergestellt und zum vernünftigen Preis von Endkunden genutzt werden kann, steht auf einem ganz anderen Stern

Selbst wenn wir in einem Universum lebten, wo so etwas gehen würde, bitte ich dich dir vorzustellen, was mit deinem Finger passieren würde, wenn er über Milliarden winziger Nadeln auf Nanometerebene streicht, die hart sind und nicht brechen.

 

[kl3inbubu]

bevor hier weiter Unwahrheiten von einigen verbreitet werden im Bild mal die winkelabhängige Reflektion für grünes Licht an Quarzglas für unpolarisiertes Licht (schwarz), senkrecht polarisiertes (rot) und parallel polarisiertes (blau).

 

[Oteph]

Du hast bei einer Glasscheibe zwischen 0 und 100 % Reflexion.

0 % unterm Brewsterwinkel.
100 % bei der Totalreflexion beim (nicht) Austritt des Strahls.


Beim Spiegelsaal ist das Problem die Absorption des Glases und der Metallschicht.

Das ist leider auch falsch. Wenn normales Licht im Brewsterwinkel auf Glas trifft wird ein Teil davon reflektiert. Es ist jedoch so, dass der Reflexionsgrad von der Polarisationsebene des Lichts abhängt. Der Reflexionsgrad für einen Glas Luft Übergang der im Brewsterwinkel bestrahlt wird beträgt insgesamt ~8,5%.
Für das senkrecht zur Einfallsebene polarisierte Licht beträgt er ~17%, für den Rest 0%. Damit ist das gesamte Licht das zurückgeworfen wird polarisiert. So kann dann James Bond mit seinem polarisations Fernglas die Reflexion ausblenden, da dieses das polarisierte Licht nicht durchlässt.

Der minimale Reflexionsgrad von Licht beim Luft/Glas Übergang ist 3,5% bei senkrechtem Einfall. Der maximale 100% bei Totalreflexion.
Der Große Vorteil des Schmetterlingsmaterials ist also nicht, dass das Minimum reduziert wird, dieses steigt sogar leicht an, sondern, dass das Maximum um ein vielfaches niedriger ausfällt.
Bei einer guten Hinterleuchtung, führt das dazu, dass man als Mensch defacto keine Reflexion erkennen kann, da diese in Relation zu schwach ist. Normalerweise ist es eben so, dass wenn Licht in einem flachen Winkel auf das Glas fällt bis zu 100% reflektiert werden, und so als sehr störend wahrgenommen wird.

bevor hier weiter Unwahrheiten von einigen verbreitet werden im Bild mal die winkelabhängige Reflektion für grünes Licht an Quarzglas für unpolarisiertes Licht (schwarz), senkrecht polarisiertes (rot) und parallel polarisiertes (blau).

Keine Ahnung was für ein Übergang auf dem Bild dargestellt ist. Dabei handelt es sich nicht um Luft/Quarzglas sondern um ein Material mit deutlich höherem Brechungsindex(Luft/x)
oder allgemeiner einen Übergang mit einem größeren Unterschied des Brechungsindexes der beiden Materialien.

 

[kl3inbubu]

es handelt sich bei meinem Bild um Vorder+Rückseitenreflex, wie man es bei jeder Fensterscheibe oder jedem Brillenglas haben würde.

 

[Oteph]

Da hast du wohl recht^^ Wenn das Deckglas auf den Display gebondet wird stimmt deine Angabe jedoch nicht, da der zweite Übergang einen deutlich kleineren unterschied im Brechungsindex aufweißt.

 

[SB94]

@Maldweister & zRn: Das sind Schmetterlinge meine Güte. Keine Wirbeltiere.

@Hancock: Der Brewsterwinkel ist derjenige, bei dem die Reflektion des senkrecht zur Oberfläche Polarisierten Liches null Beträgt. Nicht des gesamten Lichtes.

@Doktor Kumpel& kl3inbubu: Schätzungsweise wird nichts passieren, wenn man mit dem Finger über solch eine Oberfläche geht, denn die Konturen der Fingerbeere sind denke ich viel gröber als die der Oberfläche (siehe Google „REM Fingerbeere“).

 

[Zeeeeeek]

Die armen Schmetterlinge Werden dann bestimmt in einer nicht-artgerechten Farm gezüchtet!

War das Ironie?
Steht doch im Übertitel: Schmetterlingsflügel als Vorbild...
das heißt nicht, dass die nun tatsächlich Schmetterlinge züchten, ihre Flügel abreißen und als Display nutzen ^^
Sondern eine Technik entwickeln, die der Struktur der Schmetterlingsflügel ähneln.

 

[DrToxic]

Und wie wollen sie die Nanostrukturen davor schützen, dass sie von Grabbelfingern bei der Touchbedienung zerstört werden?

Ganz einfach: Ein weiteres, nicht-beschichtetes Glas drübersetzen (das dann wieder spiegelt)

Genau das gleiche hatte ich mich nämlich auch gerade gefragt. Schmetterlingsflügel sind jetzt nicht sonderlich stabil gegen irgendeine Art von physikalischer Belastung. Und gerade bei Touch-Displays oder Brillengläsern sollte es ordentlich Abrieb beim Nanometerial geben.

 

[Alkcair]

Die Nanosäulen müssten der vorderste Kontakt zwischen Gerät und Umwelt sein. Wenn man dann einmal mit dem Finger rübergeht, würden die Säulen sofort abbrechen.

Zumindest anhand des Beispiels von Carbon Nanotubes kann ich dir definitiv sagen, dass das nicht der Fall sein wird. Nanomaterialien sind in der Regel relativ stabil, was mechanische Belastungen angeht. Kommt aber natürlich auch auf die Zusammensetzung an.

 

[SB94]

Die Leute machen sich nicht klar von welcher Größenordnung hier gesprochen wird. Das sind 0,1-0,6 Millionstel Meter. Das ist wie Schleifpapier der Körnung 254.000. Da passiert einfach genau wegen der Feinheit der Struktur nichts. Wie bei einem Nagelbrett, bloß noch viel feiner.

 

[GaBBa-Gandalf]

Die Top-Serie der Philips TV Geräte, hat etwas ähnliches und nennt dies "Moth Eye".

Ich habe mich vor 2 Jahren für solch ein Gerät entschieden. Ich wollte erst einen Samsung kaufen, jedoch hätte ich mich darin rasieren können. Also musste der 9707S von Philips her. Zwar doppelt so teuer, aber auf diese extreme matte Oberfläche will ich nicht mehr verzichten.

 

[bensen]

Selbst wenn wir in einem Universum lebten, wo so etwas gehen würde, bitte ich dich dir vorzustellen, was mit deinem Finger passieren würde, wenn er über Milliarden winziger Nadeln auf Nanometerebene streicht, die hart sind und nicht brechen.

Ich glaube du hast eine falsche Vorstellung von Nanosäulen. Ich wüsste nicht warum diese besonders labil oder auch nur annähernd unangenehm anzufassen sind.

Der Vergleich mit der Nadel ist vollkommen irreführend. Warum tut eine Nadel weh? Weil durch die kleine Fläche der Spitze, eine selbst geringe Kraft in einen großen Druck resultiert, der die Haut leicht durchsticht.
Bei den Nanosäulen verteilst du die Kraft auf unzählige Säulen, die auch nicht spitz zulaufen. Die Fläche die deinen Finger berührt ist, so wie es auf dem Bild aussieht maximal um den Faktor 10 kleiner als bei einer glatten Oberfläche. -> Da wird rein gar nichts weh tun.

Das gleiche bei der Stabilität. Warum sollte ne Säule instabil sein? Weil sie so klein ist? Dafür hast du ja unzählbare Säulen, auf die die Kraft verteilt wird.
Vergleiche es mit Säulen im Gebäude oder Brückenbau. Bei senkrechter Belastung sind die extrem stabil. Und seitliche Belastungen treten nicht auf. Da müsste man ja mit nm-dünnen Gegenständen drauf rumkratzen.
Verschmutzung sehe ich auch nicht so dramatisch. Selbst bei Feinststäuben sind wir noch im µm-Bereich. Der wird sichdann auch nicht zwischen die Säulen setzen.


Das einzige Problem was ich sehe, ist die Herstellung. Aber das ist ja so gut wie immer der Fall.

 

[Belkar]

Die Biologen haben definiert, dass Insekten kein Schmerzempfinden haben, also kann man mit denen wohl machen was man will...

Zu den nanowires - unsere TiO₂ rods haben so ziemlich die gleichen Dimensionen (70 nm Durchmesser, .5-1 µm Länge) und die halten ne Menge aus. Bei Interesse könnt ich mal n Bild raussuchen. Die haben sogar die gewünschte Anordnung, nur streuen die wie blöd - da wird dann zwar nix mehr reflektiert, aber es kommt auch kein Bild mehr von hinten durch.

 

[Hancock]

Für das senkrecht zur Einfallsebene polarisierte Licht beträgt er ~17%, für den Rest 0%.

@Hancock: Der Brewsterwinkel ist derjenige, bei dem die Reflektion des senkrecht zur Oberfläche Polarisierten Liches null Beträgt. Nicht des gesamten Lichtes.

Wo hab ich geschrieben, was für ein Licht ich habe . Und wenn ihr Licht in zwei Komponenten aufteilt, schreib es auch so (z.B. "-anteil").

@Topic: Ich finde es faszinierend, dass sich in der Biologie solche komplizierten Nanostrukturen als Selektionsvorteil erwiesen haben. Mal schauen, ob man damit Gorillaglas ersetzten kann. Ich denke, die meisten Menschen werden lieber ein leicht spiegelndes, dafür aber nicht zerkratzbares Display haben wollen.

 

[morksig]

Kein Nanogedöns, aber zwecks Reflexionsminderung auch interessant:

http://www.eizoglobal.com/press/releases/htmls/radiforce_rx850-ar_rx650-ar.html
http://www.eizoglobal.com/support/db/files/technical_information/WP14-002.pdf

Monitorentwicklung ist grade sehr spannend