Des tiges quantiques sur des échafaudages d’ADN pourraient booster les futurs écrans VR

Aug 31, 2023

Déplacez-vous, points quantiques – les bâtonnets quantiques pourraient être la prochaine grande technologie d’affichage. Ces minuscules bâtons pourraient améliorer les affichages 3D des casques VR, et les ingénieurs du MIT ont désormais surmonté un obstacle logistique en les disposant sur un échafaudage constitué d'ADN.

Les points quantiques sont de minuscules particules semi-conductrices qui peuvent être facilement réglées pour briller de différentes couleurs en fonction de leur taille. Vous pouvez déjà vous procurer des téléviseurs et des moniteurs dotés de points quantiques, censés améliorer les couleurs et la qualité de l'image.

Mais les bâtonnets quantiques sont une bête différente et moins connue. Comme leur nom l'indique, ils sont encore très petits mais plus allongés que leurs cousins ​​à pois, ce qui leur permet de contrôler non seulement la couleur de la lumière qu'ils émettent, mais également la polarisation. Cela peut les rendre utiles pour générer des images 3D, permettant une réalité virtuelle plus dynamique.

Le problème de leur mise à l’échelle est qu’il est difficile de les aligner tous dans la même direction. Ainsi, pour la nouvelle étude, l’équipe du MIT a étudié un nouveau type de système de support. L'ingrédient clé ? ADN.

Les chercheurs ont créé des structures d'origami à partir d'ADN selon un motif de losange répétitif et ont collé les bâtonnets quantiques aux points de manière à ce qu'ils restent à au moins 10 nanomètres les uns des autres. Cela fait qu'ils pointent tous dans la même direction et empêchent leur lumière d'interférer avec celle de leur voisin.

Pour coller les bâtonnets quantiques à l'ADN, les chercheurs ont développé un nouveau procédé de fabrication dans lequel l'ADN est d'abord émulsionné dans un mélange avec les bâtonnets. Celui-ci est ensuite rapidement déshydraté afin que les molécules d'ADN forment une couche épaisse à l'extérieur des tiges, qui se connecte comme du Velcro aux points souhaités sur l'échafaudage en diamant.

Étant donné que ce processus ne prend que quelques minutes, les chercheurs affirment que cette technique pourrait être plus facilement étendue aux systèmes commerciaux que d’autres méthodes. Les prochaines étapes impliquent la création de tranches de bâtonnets quantiques sur des échafaudages d’ADN, ce qui pourrait aider à débloquer de nouvelles applications au-delà des écrans VR.

"La méthode que nous décrivons dans cet article est excellente car elle permet un bon contrôle spatial et orientationnel de la position des bâtonnets quantiques", a déclaré Robert Macfarlane, auteur de l'étude. « Les prochaines étapes consisteront à créer des tableaux plus hiérarchiques, avec une structure programmée à de nombreuses échelles de longueur différentes. La capacité de contrôler les tailles, les formes et le placement de ces réseaux de bâtonnets quantiques est une passerelle vers toutes sortes d’applications électroniques différentes.

La recherche a été publiée dans la revue Science Advances.

Source : MIT