重2.7克厚0.55毫米量产料降智能穿戴设备价格 中国科研新技术 AR眼镜又轻又薄

Published at Dec 10, 2024 10:21 am
戴上一副轻盈又时尚的眼镜,就可以看到真实世界与虚拟信息叠加的效果,这些曾出现在科幻片中的场景,如今在西湖大学的实验室里正一步步加速走入大众日常生活。日前,西湖大学全球首发“极致轻薄无彩虹纹碳化硅AR衍射光波导”科技成果,同时还发布了基于该技术成功研发的极致轻薄AR镜片。单镜片仅重2.7克,比一般近视眼镜镜片更轻,厚度仅为0.55毫米,未来若得到广泛应用并量产化,有望降低智能穿戴设备价格。
西湖大學發布的極致輕薄AR眼鏡。受訪者供圖
西湖大学博士后、慕德微纳(杭州)科技有限公司CEO杜凯凯说,其实最早接触到碳化硅材料的时候,并没有想到应用于AR眼镜上,“直到我们接触到透明的碳化硅之后,关注到它的折射率,才开始慢慢研究它的折射率能够带来的一些优势,然后又发现了它密度低、硬度高、热
导率好等性能。”

纳米级结构避免彩虹纹干扰
“我们日常佩戴的近视眼镜镜片重量一般在3-6克,而这款AR眼镜镜片采用了碳化硅新材料,它的密度非常小,所以单片重量只有2.7克。同时它不会出现所谓的彩虹纹,当我们佩戴上后,不会因为灯光的影响而放射出彩虹状纹路。”杜凯凯介绍,之所以能够呈现出这样极致的画面效果,主要的原因是采用了衍射光波导技术。“衍射光波导技术主要依赖纳米级的光栅结构,把侧边投影的画面呈现在我们眼前。由于光栅的尺寸是纳米级的,所以在0.55毫米的镜片中间有两个若隐若现的小框,但它是完全透明的。”

同时,为了进一步改善AR衍射光波导的性能和佩戴体验,团队打破常规,将微纳光学技术实力与碳化硅完美的材料性质相结合,把这款极致轻薄的碳化硅AR眼镜打造出来,并走出实验室,走向公众视野。
中國科研人員現場發布AR眼鏡最新研究成果。受訪者供圖
镜片价格将来有望降至几十元
去年以来,Apple Vision Pro等头戴式电子装置相继面世,受到市场追捧,但动辄两三万元(人民币,下同)的价格也让不少消费者望而却步,因此新款碳化硅AR眼镜的价格也成为大家关心的问题。

对此,杜凯凯表示:“一旦一种材料进入大规模生产的时候,它的成本是可以大幅度降低的,尤其碳化硅材料的生产原料就是碳和硅粉。在原材料价格很低的情况下,产品的价格不可能无限贵下去,所以我们还是可以期待未来它能进入寻常百姓家。”

“要相信我们中国人的聪明才智。”西湖大学国强讲席教授、副校长,慕德微纳(杭州)科技有限公司首席科学家仇旻笑着向记者举例说明,“金刚石本来是常贵的,但我们现在已经解决了大规模金刚石生产的问题。还有我们日常使用的LED灯,它的衬底材料是蓝宝石,原来也是价格非常贵的,但现在也从一片两三千元变成了几十元。如果我们的碳化硅AR眼镜得到广泛应用,镜片年产能够达到几十万片、几百万片的话,我们相信它的价格也会从两三千元降到一两百元,甚至有一天可能会到几十元。”




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HIN


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