{"id":31162,"date":"2013-01-07T16:34:44","date_gmt":"2013-01-07T13:34:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=31162"},"modified":"2013-01-07T16:34:44","modified_gmt":"2013-01-07T13:34:44","slug":"valgushajutid-uuenduslik-plastkile-toetab-uusi-funktsioone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=31162","title":{"rendered":"Valgushajutid – uuenduslik plastkile toetab uusi funktsioone"},"content":{"rendered":"

Maailm vajab valgust. Valguskiirte optimaalne ja t\u00f5hus juhtimine on eriti t\u00e4htis LED-televiisorite, autode ja p\u00e4ikesepaneelide puhul. Bayer MaterialScience\u2019i teadlased on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud kile, mis juhib ja vormib valgust lihtsalt ja paindlikult. Vaid m\u00f5ne mikromeetri paksune valgust juhtiv plastkiht v\u00f5ib kuvarite ja optikaseadmete maailmas suuri muutusi kaasa tuua. Kile koondab valgust, s\u00e4deleb v\u00e4rvirikka hologrammina v\u00f5i paneb monitorid eredalt s\u00e4rama.<\/strong><\/p>\n

Hajutamine, kimpu kogumine, koondamine, peegeldamine v\u00f5i \u00fcmber nurga suunamine \u2013 valgust on keeruline soovitud suunas juhtida ning tavaliselt on selleks vaja erilisi l\u00e4\u00e4tsi v\u00f5i peegleid, mis v\u00f5imaldavad valgust auto esitulede valgusvihu moodi laialihajuvalt suunata v\u00f5i p\u00e4ikesevalgust \u00fchte pisikesse punkti koondada. Sellised optikas\u00fcsteemid on aga tundlikud ja tavaliselt ka kallid. Bayer MaterialScience’i teadlased on n\u00fc\u00fcd v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud revolutsioonilise valgusjuhtimistehnoloogia: paber\u00f5hukese kile, mis juhib valgust nagu t\u00e4ppisl\u00e4\u00e4tses\u00fcsteem. Uut t\u00fc\u00fcpi plastist valmistatud kile on ainult m\u00f5ne mikromeetri paksune. See multitalent ei p\u00fc\u00fca mitte ainult t\u00f5husalt p\u00e4ikesekiiri, vaid paneb ka kuvaril v\u00e4rvid eredalt s\u00e4rama.<\/p>\n

Bayeri arendust\u00f6\u00f6ga tegelevad teadlased suutsid sellele \u00f5hukesele plastkilele anda v\u00e4ga erilised optilised omadused, kasutades \u00fcht f\u00fc\u00fcsikatrikki: \u201eMe muudame sihip\u00e4raselt materjali murdumisn\u00e4itajat,\u201d seletab Bayer MaterialScience\u2019i holograafiap\u00e4devuskeskuses t\u00f6\u00f6tav dr Thomas F\u00e4cke, kes koos oma kolleegidega kile v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tas. Valguskiired muudavad teistsuguste murdumisn\u00e4itajatega materjale l\u00e4bides alati suunda. \u00dcks lihtne n\u00e4ide: \u201eSidrunisiirupi ja kraanivee kokkusegamisel n\u00e4ib alguses, nagu oleksid segu sees h\u00e4gused triibud, sest valgus murdub kahe vedeliku vahel,\u201d lausub F\u00e4cke.<\/p>\n

Sihtmuutused refraktsioonis<\/strong><\/p>\n

Bayeri teadlased loovad plastis s\u00fcstemaatiliselt eri molekulitihedusega mikroskoopilisi alasid, muutes seel\u00e4bi nende konkreetsete alade murdumisn\u00e4itajat. Seda meetodit kasutades on materjalieksperdid leiutanud kile, millesse saab sisse kirjutada t\u00e4pselt m\u00e4\u00e4ratletud mustreid \u2013 nii-\u00f6elda v\u00e4ga t\u00e4pseid triipe. 2009. aastal andis Saksa liidumaa Nordrhein-Westfalen selle kile v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamise eest holograafiameeskonda esindavale Bayeri teadlasele dr Friedrich Bruderile innovatsiooniauhinna.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Pilt 1. Soovitud lainemustri ehk interferentsimustri tekitamine materjalis, kus need annavad kilele erilised optilised omadused. <\/p><\/div>\n

Bruder ja tema kolleegid optika ja pindade p\u00e4devuskeskusest ( ing.k. Optics and Surfaces Competence Center<\/em>) uurivad laserkiirte m\u00f5ju kilele. Laserkiirte asetus m\u00e4\u00e4rab selle, kuidas molekulid hiljem kile sees jaotuvad. T\u00e4pse mustri loomiseks panevad Bayeri spetsialistid kaks eri laserikiirt kattuma. Seda protsessi tuntakse interferentsina. Sellist valguslainete kattumist saab kasutada igasuguse soovitud lainemustri (ehk interferentsimustri) tekitamiseks. Need mustrid kantakse \u00fcle materjalile, kus need annavad kilele erilised optilised omadused (Pilt 1.). Seda meetodit kasutades on v\u00f5imalik luua koguni spetsiaalseid v\u00e4rviefekte.<\/p>\n

\u201eLihtsat kokkupuuteprotsessi kasutades saame kilesse sisse kirjutada isegi holograafilisi ja kolmem\u00f5\u00f5tmelisi pealispindu ja logosid,\u201d s\u00f5nab F\u00e4cke. Eksperdid nimetavad neid reljeefhologrammideks. T\u00e4nu sellele eriomadusele pakub uus kile hetkel erilist huvi just erinevate sektorite turvaekspertidele.<\/p>\n

J\u00e4reletehtud tooted ei p\u00f5hjusta mitte ainult miljardite dollarite suurust \u00fcleilmset majanduskahju, vaid v\u00f5ltsitud ravimid v\u00f5ivad lausa inimeste elu ohtu seada. T\u00e4nap\u00e4eval ei ole peaaegu \u00fckski margitoode v\u00f5ltsimise ja tootepiraatluse eest kaitstud. Seet\u00f5ttu on spordijalatsite, tarkvara ja eksklusiivsete \u00fclikondade tootjad juba pikka aega kirevaid ja s\u00e4delevaid hologrammkleepse kasutanud, et n\u00f5nda oma tootemarki v\u00f5ltsimise eest kaitsta. Ent need s\u00e4deleva vikerkaarelaadse efektiga kleepsud ei tee turvalisuse suurendamiseks tegelikult eriti midagi, sest neid valmistatakse enamasti tavalise pressimisprotsessi k\u00e4igus. Bayeri spetsialistid seevastu saavad oma kilele laserikiired n\u00f5nda suunata, et pealispinnad, liikuvad kujutised v\u00f5i tootelogod on eri vaatenurkadest \u00e4ratuntavad. Isegi seerianumbreid saab laseri abil lihtsalt ja kiiresti kilesse kirjutada, mis annab v\u00f5ltsimise eest v\u00e4ga kindla kaitse.<\/p>\n

T\u00e4ppiskile v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamine v\u00f5ttis aga kaua aega. Bayeri teadlased pidid k\u00f5igepealt f\u00fc\u00fcsikaliste ja keemiliste protsesside kombineerimisel nutti kasutama. \u00dchelt poolt oli eesm\u00e4rgiks jaotada \u00fcmbritsevas plastmaatriksis olevad monomeerid nii, et kile j\u00e4\u00e4ks selge ning l\u00e4bipaistev, kuna vastasel juhul muudaks kile laserikiirega kokku puutudes osa kiirest hajusaks. Teiselt poolt peaksid monomeerid \u00fchinema ainult sihtkokkupuutealal, sest muidu valguks muster laiali. Lisaks peavad kiles olevad v\u00e4ikesed plastehitusplokid olema v\u00f5rgustiku moodustamiseks piisavalt liikumisv\u00f5imelised. Samuti oli oluline fotoinitsiaatorite kokkusobivus, sest need aktiveeritakse laserivalgusega kokkupuutel \u2013 ja siis pannakse kiles olevad monomeerid liikuma, et need \u00fcksteisega kindlaksm\u00e4\u00e4ratud moel \u00fchenduksid. \u201eSeet\u00f5ttu pidime leidma ained, milles need protsessid toimiksid vastastikku nii, nagu meie tahtsime, ja mis seejuures toimiksid madalal valgustugevusel. See on kuluefektiivse tootmise jaoks eriti t\u00e4htis,\u201d selgitab dr Thomas R\u00f6lle, dr F\u00e4cke meeskonna keemik. \u201eL\u00f5ppude l\u00f5puks peaks kile t\u00f5husalt valgust juhtima,\u201d lisab tema kolleeg dr Marc-Stephan Weiser. Teisis\u00f5nu peavad \u00fcksikkomponendid \u00fcksteisega ideaalselt kokku sobima.<\/p>\n

Tuhandete potentsiaalselt sobivate molekulikandidaatide hulgast \u00f5ige valiku tegemine oli v\u00e4ga keeruline. \u201eSeep\u00e4rast lasimegi eelvaliku teha arvutil,\u201d selgitab Bayeri tehnoloogiateenuste osakonnas t\u00f6\u00f6tav dr Christian Diedrich, kes oma Bayer MaterialScience\u2019i kolleege kile v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamisel aitas. Diedrichi spetsialiseerumisvaldkond on teoreetiline keemia. Ta hindab arvuti abiga molekulide omadusi ja anal\u00fc\u00fcsib, milline on nende vastastiktoime teiste ainetega \u2013 seda teadusharu nimetatakse molekulaarseks modelleerimiseks. Selle protsessi ajal uurib tarkvara n\u00e4iteks selliseid k\u00fcsimusi, kui palju energiat on valgusneelaja aktiveerimiseks vaja ja kas seda energiat on sidumisprotsessi algatamiseks piisavalt.<\/p>\n

Kile v\u00e4hendab valguskadu<\/strong><\/p>\n

\u201eSeda tehnikat kasutades leidsime paljude kandidaatide hulgast v\u00e4ga kiiresti potentsiaalselt sobivate molekulide kogumi ja saime nende kohta \u00fcksikasjalikku teavet esitada,\u201d s\u00f5nab Diedrich.<\/p>\n

F\u00e4cke ja tema kolleegid saavad kile omadusi korrigeerida nii, et p\u00e4rast sissekirjutusprotsessi vormib ja suunab see valgust sihtrakenduse jaoks optimaalsel viisil, mis on oluline eriti v\u00e4rviekraanide puhul, kuna see parandab nende toimimis- ja energiat\u00f5husust. Kuna sellised elektriseadmed nagu mobiiltelefonid, arvutid ja m\u00e4ngukonsoolid muutuvad j\u00e4rjest v\u00e4iksemaks ja kergemaks, avab see ka ukse t\u00e4iesti uutele turuv\u00f5imalustele. \u201eMeie kile sobib selleks t\u00e4iuslikult,\u201d \u00fctleb F\u00e4cke, \u201ekuna see suudab \u00fchel ja samal ajal mitut funktsiooni toetada.\u201d Kile pakub ka tohutut potentsiaali p\u00e4ikesevalgusest energia tootmiseks. P\u00e4ikeseenergiarajatistes v\u00f5ib see v\u00e4hendada peegelduse k\u00e4igus kaduma l\u00e4inud valguse hulka, kuna laseriga saab paber\u00f5hukest plastkilelehte struktureerida nii, et see suudaks paljudest eri suundadest tuleva p\u00e4ikesevalguse parimal moel kinni p\u00fc\u00fcda. \u201eMeie kile on uus, t\u00f5hus ja paindlik lahendus igale poole, kus on vaja valgust juhtida,\u201d s\u00f5nab F\u00e4cke.<\/p>\n

Bayer MaterialScience kuulub Bayer Group kontserni, www.bayermaterialscience.com<\/a>.<\/p>\n

Uudise<\/a> edastas Eike Kingsepp, e-post: eike.kingsepp@bayer.com<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Maailm vajab valgust. Valguskiirte optimaalne ja t\u00f5hus juhtimine on eriti t\u00e4htis LED-televiisorite, autode ja p\u00e4ikesepaneelide puhul. Bayer MaterialScience\u2019i teadlased on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud kile, mis juhib ja vormib valgust lihtsalt ja paindlikult. Vaid m\u00f5ne mikromeetri paksune valgust juhtiv plastkiht v\u00f5ib kuvarite ja optikaseadmete maailmas suuri muutusi kaasa tuua. Kile koondab valgust, s\u00e4deleb v\u00e4rvirikka hologrammina v\u00f5i paneb […]<\/p>\n","protected":false},"author":27,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[37,16],"tags":[110],"class_list":{"0":"post-31162","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-eestist-endast","7":"category-teadusuudis","8":"tag-materjal","9":"entry","10":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/31162","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/27"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=31162"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/31162\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=31162"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=31162"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=31162"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}