Den mänskliga teknologins historia kan ofta ses som en obeveklig strävan efter "förbättringar" – externa verktyg som förstärker naturliga förmågor.
Eld, till exempel, fungerade som ett "tillägg" till matsmältningssystem, vilket frigjorde mer energi för hjärnans utveckling. Radio, som uppstod i slutet av 1800-talet, blev ett "yttre stämband", vilket gjorde det möjligt för röster att färdas med ljusets hastighet över hela världen.
I dag,AR (förstärkt verklighet)framträder som ett ”yttre öga” – som överbryggar virtuella och verkliga världar och förändrar hur vi ser vår omgivning.
Trots de tidiga lovande effekterna har AR:s utveckling halkat efter förväntningarna. Vissa innovatörer är fast beslutna att påskynda denna omvandling.
Den 24 september tillkännagav Westlake University ett viktigt genombrott inom AR-displayteknik.
Genom att ersätta traditionellt glas eller harts medkiselkarbid (SiC), utvecklade de ultratunna och lätta AR-objektiv – var och en väger bara2,7 gramoch endast0,55 mm tjock—tunnare än vanliga solglasögon. De nya linserna möjliggör ocksåbrett synfält (FOV) fullfärgsdisplayoch eliminera de ökända "regnbågsartefakterna" som plågar konventionella AR-glasögon.
Denna innovation skulle kunnaomforma AR-glasögondesignenoch föra AR närmare masskonsumtion.
Kiselkarbidens kraft
Varför välja kiselkarbid för AR-linser? Historien börjar 1893, när den franske forskaren Henri Moissan upptäckte en briljant kristall i meteoritprover från Arizona – gjord av kol och kisel. Detta ädelstensliknande material, idag känt som Moissanit, är älskat för sitt högre brytningsindex och briljans jämfört med diamanter.
I mitten av 1900-talet framträdde även SiC som nästa generations halvledare. Dess överlägsna termiska och elektriska egenskaper har gjort den ovärderlig i elfordon, kommunikationsutrustning och solceller.
Jämfört med kiselkomponenter (max 300 °C) arbetar SiC-komponenter vid upp till 600 °C med 10 gånger högre frekvens och mycket högre energieffektivitet. Dess höga värmeledningsförmåga bidrar också till snabb kylning.
Naturligt sällsynt – främst i meteoriter – är artificiell SiC-produktion svår och kostsam. Att odla en kristall på bara 2 cm kräver en ugn på 2300 °C som körs i sju dagar. Materialets diamantliknande hårdhet gör skärning och bearbetning till en utmaning efter odling.
Faktum är att det ursprungliga fokuset för professor Qiu Mins laboratorium vid Westlake University var att lösa just detta problem – att utveckla laserbaserade tekniker för att effektivt skära SiC-kristaller, vilket dramatiskt förbättrar utbytet och sänker kostnaderna.
Under denna process lade teamet också märke till en annan unik egenskap hos ren SiC: ett imponerande brytningsindex på 2,65 och optisk klarhet när den är odopad – idealiskt för AR-optik.
Genombrottet: Diffraktiv vågledarteknik
Vid Westlake UniversitysNanofotonik- och instrumentlabb, började ett team av optikspecialister utforska hur man kan utnyttja SiC i AR-objektiv.
In diffraktiv vågledarbaserad AR, en miniatyrprojektor på sidan av glasögonen avger ljus genom en noggrant konstruerad bana.Nanoskalliga gitterpå linsen diffrakterar och styr ljuset, reflekterar det flera gånger innan det riktas exakt in i bärarens ögon.
Tidigare, på grund avlågt brytningsindex för glas (cirka 1,5–2,0), traditionella vågledare krävsflera staplade lager—vilket resulterar itjocka, tunga linseroch oönskade visuella artefakter som "regnbågsmönster" orsakade av ljusdiffraktion i omgivningen. Skyddande yttre lager ökar ytterligare linsens volym.
MedSiC:s ultrahöga brytningsindex (2,65), enenda vågledarlagerär nu tillräckligt för fullfärgsavbildning med enSynfält överstigande 80°—fördubbla kapaciteten hos konventionella material. Detta förbättrar dramatisktfördjupning och bildkvalitetför spel, datavisualisering och professionella applikationer.
Dessutom minskar exakta gitterkonstruktioner och ultrafin bearbetning störande regnbågseffekter. Kombinerat med SiC:sexceptionell värmeledningsförmåga, linserna kan till och med hjälpa till att avleda värme som genereras av AR-komponenter – vilket löser ytterligare en utmaning inom kompakta AR-glasögon.
Ompröva reglerna för AR-design
Intressant nog började detta genombrott med en enkel fråga från professor Qiu:"Håller verkligen brytningsindexgränsen på 2,0?"
I åratal antog branschkonventionen att brytningsindex över 2,0 skulle orsaka optisk distorsion. Genom att utmana denna uppfattning och utnyttja SiC öppnade teamet upp nya möjligheter.
Nu, prototypen av SiC AR-glasögonen—lätt, termiskt stabil, med kristallklara färgbilder– är redo att störa marknaden.
Framtiden
I en värld där AR snart kommer att omforma hur vi ser på verkligheten, den här berättelsen omförvandlar en sällsynt "rymdfödd juvel" till högpresterande optisk teknikär ett bevis på mänsklig uppfinningsrikedom.
Från en ersättning för diamanter till ett banbrytande material för nästa generations AR,kiselkarbidlyser verkligen upp vägen framåt.
Om oss
Vi ärXKH, en ledande tillverkare specialiserad på kiselkarbidwafers (SiC) och SiC-kristaller.
Med avancerad produktionskapacitet och många års expertis levererar vihögrena SiC-materialför nästa generations halvledare, optoelektronik och framväxande AR/VR-tekniker.
Förutom industriella tillämpningar producerar XKH ävenPremium Moissanit-ädelstenar (syntetisk SiC), används ofta i fina smycken för sin exceptionella briljans och hållbarhet.
Oavsett om det gällerkraftelektronik, avancerad optik eller lyxsmyckenXKH levererar pålitliga och högkvalitativa SiC-produkter för att möta de globala marknadernas ständigt föränderliga behov.
Publiceringstid: 23 juni 2025