创造出有史以来最小的像素：比手机像素小100万倍

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迄今为止所创造出的最小像素，比智能手机的像素小一百万倍，是通过将光粒子捕获在微小的黄金岩石下制成，可以用于新型大型柔性显示器，这种显示器足够大，可以覆盖整个建筑物。
由剑桥大学(University of Cambridge)领导的一个科学家团队开发彩色像素，可以在柔性塑料薄膜上进行卷对卷的制作，极大地降低了生产成本。研究结果发表在《科学进展》上。长期以来，人们一直梦想着能模仿章鱼或鱿鱼变色的皮肤，让人或物体消失在自然背景中。
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% m6 t! u9 y3 U: v2 o/ k$ k但制造大面积的柔性显示屏仍然非常昂贵，因为它们是由高度精确的多层结构构成。在剑桥大学科学家们开发的像素中心，是一颗直径只有十亿分之一米的微小黄金颗粒。这种颗粒位于反射表面的顶部，将光线困在两者之间的缝隙中。
每个颗粒周围都有一层薄薄的粘性涂层，当电子开关时，它会发生化学变化，导致像素在光谱中变色。来自物理、化学和制造等不同学科科学家组成的团队，用一种叫做聚苯胺的活性聚合物，将大桶里的金色颗粒涂上一层，然后将它们喷洒到柔性的镜面涂层塑料上，从而大幅降低了生产成本，从而制造出了像素。

这些像素是迄今为止所创造的最小像素，比一般智能手机的像素小100万倍。它们可以在明亮的阳光下被看到，因为它们不需要恒定的能量来保持固定颜色，所以具有使大面积区域可行和可持续的能源性能。来自剑桥卡文迪什实验室的共同首席作者郑贤和(Hyeon-Ho Jeong)说：
我们一开始是把它们放在镀铝的食品包装袋上清洗，但后来发现喷雾速度更快。领导这项研究的剑桥卡文迪什实验室纳米光电子中心的杰里米·J·鲍姆伯格教授说：这些并不是纳米技术的常规工具，但要使可持续技术成为可能，就需要这种先进方法。

0 w: x3 p# F7 l3 f) d% [8 Y' U. r; |eNPoMs是由金纳米粒子(Au NPs)包裹在导电聚合物外壳中形成。图片：NanoPhotonics Cambridge/Hyeon-Ho Jeong, Jialong Peng
在纳米尺度上，光的奇特物理特性允许它被切换，即使只有不到十分之一的薄膜被活动像素覆盖。这是因为当使用这些共振金结构时，每个像素光的表观大小比它们的物理面积大很多倍。这些像素可以带来许多新的应用可能性，比如建筑物大小的显示屏、可以关闭太阳能热负荷的建筑、主动伪装服装和涂料，以及未来物联网设备的微型指示器。该团队目前正致力于改善色彩范围，并正在寻找合作伙伴进一步开发该技术。
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6 l$ s$ A! O: U等离子体元表面具有全色域、高空间分辨率等优点，是平板显示领域的一个发展方向。然而这种等离子体着色不容易调整，需要昂贵的光刻技术。在这里，可伸缩的电力驱动的变色元表面，使用自底向上的解决方案流程构造，该流程控制关键的等离子体间隙，并用活动介质填充它们。电致变色纳米粒子被涂覆在金属镜上，提供了迄今为止最小面积的活性等离子体像素。

7 l9 z5 O% ^# F6 F* j) P这些纳米颗粒具有很强的散射颜色，并可在>100纳米波长范围内进行电调谐。它们的双稳态性能(持久性时间超过数百秒)和超低能耗(每像素9帧)提供了生动、均匀、不褪色的颜色，可以在高刷洗率(>50赫兹)和光学对比度(>50%)下进行调整。这些动态尺度从单纳米颗粒级到亚波长厚度器件中的多微米级薄膜，比电流显示器薄一百倍。

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