
戴上一副輕盈又時尚的眼鏡,就可以看到真實世界與虛擬信息疊加的效果,這些曾出現在科幻片中的場景,如今在西湖大學的實驗室裏正一步步加速走入大眾日常生活。日前,西湖大學全球首發「極致輕薄無彩虹紋碳化硅AR衍射光波導」科技成果,同時還發布了基於該技術成功研發的極致輕薄AR鏡片。單鏡片僅重2.7克,比一般近視眼鏡鏡片更輕,厚度僅為0.55毫米,未來若得到廣泛應用並量產化,有望降低智能穿戴設備價格。\大公報記者 王莉杭州報道
西湖大學博士後、慕德微納(杭州)科技有限公司CEO杜凱凱說,其實最早接觸到碳化硅材料的時候,並沒有想到應用於AR眼鏡上,「直到我們接觸到透明的碳化硅之後,關注到它的折射率,才開始慢慢研究它的折射率能夠帶來的一些優勢,然後又發現了它密度低、硬度高、熱導率好等性能。」
納米級結構 避免彩虹紋干擾
「我們日常佩戴的近視眼鏡鏡片重量一般在3-6克,而這款AR眼鏡鏡片採用了碳化硅新材料,它的密度非常小,所以單片重量只有2.7克。同時它不會出現所謂的彩虹紋,當我們佩戴上後,不會因為燈光的影響而放射出彩虹狀紋路。」杜凱凱介紹,之所以能夠呈現出這樣極致的畫面效果,主要的原因是採用了衍射光波導技術。「衍射光波導技術主要依賴納米級的光柵結構,把側邊投影的畫面呈現在我們眼前。由於光柵的尺寸是納米級的,所以在0.55毫米的鏡片中間有兩個若隱若現的小框,但它是完全透明的。」
同時,為了進一步改善AR衍射光波導的性能和佩戴體驗,團隊打破常規,將微納光學技術實力與碳化硅完美的材料性質相結合,把這款極致輕薄的碳化硅AR眼鏡打造出來,並走出實驗室,走向公眾視野。
去年以來,Apple Vision Pro等頭戴式電子裝置相繼面世,受到市場追捧,但動輒兩三萬元人民幣的價格也讓不少消費者望而卻步,因此新款碳化硅AR眼鏡的價格也成為大家關心的問題。對此,杜凱凱表示:「一旦一種材料進入大規模生產的時候,它的成本是可以大幅度降低的,尤其碳化硅材料的生產原料就是碳和硅粉。在原材料價格很低的情況下,產品的價格不可能無限貴下去,所以我們還是可以期待未來它能進入尋常百姓家。」
鏡片價格將來有望降至幾十元
「要相信我們中國人的聰明才智。」西湖大學國強講席教授、副校長,慕德微納(杭州)科技有限公司首席科學家仇旻笑着向記者舉例說明,「金剛石本來是非常貴的,但我們現在已經解決了大規模金剛石生產的問題。還有我們日常使用的LED燈,它的襯底材料是藍寶石,原來也是價格非常貴的,但現在也從一片兩三千元變成了幾十元。如果我們的碳化硅AR眼鏡得到廣泛應用,鏡片年產能夠達到幾十萬片、幾百萬片的話,我們相信它的價格也會從兩三千元降到一兩百元,甚至有一天可能會到幾十元。」