Gå direkt till innehåll
En närbild på ett öga.
Den nya skärmen har en upplösning på mer än 25 000 ppi vilket är mer än vad ett öga kan uppfatta.

Pressmeddelande -

Rekordsmå pixlar med oslagbar skärpa

Tycker du att det här är pixligt? Lite otydligt att läsa? Det kan vara borta om några år. Nu har forskare tagit fram ny teknik med rekordsmå pixlar, i en skärm som har den högsta upplösningen som ett öga kan uppfatta. Pixlarna återger färger genom nanopartiklar, och skärmen kan göra det möjligt att skapa virtuella världar som visuellt är omöjliga att skilja från verkligheten. Studien är ledd från Uppsala universitet och har gjorts i samarbete med forskare vid Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet och publiceras i Nature.

Peer-review / Experimental study

I takt med att informationsöverföringen i vårt samhälle blir mer komplex ökar också efterfrågan på skärmar som mycket exakt överför bild och video.

– Den teknik som vi har utvecklat kan leda till nya sätt att interagera med information och världen omkring oss. Till exempel skulle den kunna utöka kreativa möjligheter, förbättra samarbete på distans och till och med skynda på vetenskaplig forskning, säger studiens huvudförfattare Kunli Xiong, biträdande universitetslektor vid institutionen för materialvetenskap på Uppsala universitet, och som utformat projektet.

-Våra resultat är exceptionella eftersom vi uppnår en högre upplösning än vad vår syn kan uppfatta. Det kommer att gå att skapa virtuella världar som visuellt är omöjliga att skilja från verkligheten. Potentiella tillämpningar inkluderar ultrarealistiska VR-skärmar och mycket effektiva bärbara skärmar med hög upplösning, säger Kunli Xiong.

Tekniken bakom nästa generations skärmar

Det är pixlarnas storlek och antal som bestämmer upplösningen, och därmed hur verklighetstrogna bilder och filmer som visas på skärmar kan vara. Inom virtuell eller förstärkt verklighet (virtual/augmented reality), där skärmen är liten och sitter nära ögat, begränsas upplevelsen av att dagens pixlar inte kan bli tillräckligt små. I en mikro LED-skärm, till exempel, fungerar pixlarna dåligt när de blir mindre än en mikrometer stora. Men i artikeln Video‐rate tunable colour electronic paper with human resolution som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature presenterar forskarna ett nytt så kallat elektroniskt papper - en reflektiv skärm - där varje pixel är ungefär 560 nanometer. Skärmens storlek är jämförbar med pupillen i ett mänskligt öga, och har en upplösning på mer än 25 000 ppi (pixels per inch).

– Det innebär att varje pixel ungefär motsvarar en enda av ögats fotoreceptorer, alltså de nervceller i ögats näthinna som omvandlar ljus till biologiska signaler. Högre upplösning än så kan människor inte uppfatta, säger Andreas Dahlin, professor vid institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers.

Färg från naturens egna strukturer

Skärmen, som kallas retina E-papper efter det engelska ordet för näthinna, kan placeras mycket nära ögat. För att demonstrera dess prestanda återskapade forskarna en bild av Gustav Klimts kända konstverk ”Kyssen” med måtten 1,4 x 1,9 millimeter. Som jämförelse innebar det att ytan var 1/4000 av storleken på en vanlig smartphone-skärm.

I studien är skärmen passiv, det vill säga den innehåller ingen egen ljuskälla, utan pixlarnas färger uppstår när omgivningens ljus träffar små strukturer på en yta. Samma princip finns i småfåglars praktfulla fjäderdräkter. I de ultrasmå pixlarna finns partiklar av volframoxid. Genom att justera partiklarnas storlek och hur de placeras i förhållande till varandra har forskarna lyckats styra hur ljusets olika färger sprids och reflekteras, och på så sätt skapa pixlar i färgerna rött, grönt och blått, som sedan kan användas för att generera alla färger. Genom att lägga på en svag spänning kan partiklarna ”släckas” och blir svarta.

Kommer få stor betydelse

– Det här är ett stort steg för utvecklingen av skärmar som kan krympas till miniatyrformat samtidigt som kvaliteten ökar och energiförbrukningen minskar. Tekniken behöver förfinas, men vi tror att retina E-papper kommer att få stor betydelse inom sitt fält och så småningom påverka oss alla, säger Giovanni Volpe, professor vid institutionen för fysik vid Göteborgs universitet.

Artikeln: Santosa, A.S.S., Chang, YW., Dahlin, A.B. et al. Video‐rate tunable colour electronic paper with human resolution. Nature (2025). DOI 10.1038/s41586-025-09642-3

För mer information, vänligen kontakta:

Kunli Xiong, biträdande universitetslektor vid institutionen för materialvetenskap, Uppsala universitet. mobil: kunli.xiong@angstrom.uu.se, telefon: 073-469 72 24

Ämnen

Kategorier

Regioner


Uppsala universitet är Sveriges äldsta universitet, grundat 1477. Vi har över 50 000 studenter och 7 500 medarbetare i Uppsala och i Visby. Vi är ett brett forskningsuniversitet med forskning inom samhällsvetenskaper, humaniora, teknikvetenskap, naturvetenskap, medicin och farmakologi. Universitetet är återkommande rankat som ett av världens främsta universitet, med målet att bedriva utbildning och forskning av högsta kvalitet och relevans för att göra långsiktig skillnad i samhället.

Kontakter

  • Kunli Xiong
    Licens:
    Medieanvändning
    Filformat:
    .jpg
    Upphovsrätt:
    Uppsala universitet
    Storlek:
    1978 x 1280, 118 KB
    Ladda ner
  • Strukturellt diagram över metapixels
    Licens:
    Medieanvändning
    Filformat:
    .jpg
    Storlek:
    2022 x 1402, 223 KB
    Ladda ner
  • Illustration av en Retina E-paper
    Licens:
    Medieanvändning
    Filformat:
    .jpg
    Storlek:
    2006 x 1461, 317 KB
    Ladda ner
  • Klimts konstverk "Kyssen" på två olika skärmar
    Licens:
    Medieanvändning
    Filformat:
    .jpg
    Storlek:
    2760 x 1132, 710 KB
    Ladda ner