想象一下，有一天你能夠像科幻片裡的鋼鐵俠一樣，戴上一副輕薄酷帥的眼鏡，瞬間就能看到各種相關資訊，而視線卻絲毫不受阻擋。在西湖大學未來産業研究中心裡，這些想象正在一步步成為現實。
9月24日，在浙江省科協大樓一樓的科學咖啡館，西湖大學國強光學工程講席教授、副校長，慕德微納（杭州）科技有限公司首席科學家仇旻，向公衆展示了一副“神奇”的AR眼鏡。
這是這副眼鏡的第一次公開亮相，更是“極緻輕薄無彩虹紋碳化矽AR衍射光波導”這項科技成果的全球首發。
什麼是碳化矽嗎？碳化矽（SiC）其實是一種半導體材料，中國科協科普部釋出的2023年度最具影響力“科學100詞”裡就有它。傳統上，它作為工業原料應用于耐火材料、冶金原料等領域。而現在，仇旻團隊提出用碳化矽來做AR眼鏡的鏡片，這是一個大膽而全新的想法。
微納光學，是在微小尺度上對光學現象進行操控的一門新興學科，它為AR鏡片在内的光學器件和技術帶來了新的技術方案。仇旻團隊多年來一直深耕于微納光學領域，為了滿足行業需求并推動科研成果落地，成立了慕德微納（杭州）科技有限公司，專注于AR衍射光波導、衍射光學元件、超構光學器件等産品的研發。團隊實作了國内高端納米壓印模闆從0到1的技術突破，填補了國内AR産業鍊的空白。
這一次，團隊打破正常，将微納光學技術實力與完美的材料性質相結合，打造了這款極緻輕薄的碳化矽AR眼鏡，并走出實驗室，走向公衆視野。
活動現場，慕德微納（杭州）科技有限公司CEO杜凱凱向大家展示了這款“神奇”的眼鏡。乍看之下，這副眼鏡與普通眼鏡并無二緻。主持人現場佩戴後表示，“我感覺它甚至比我日常戴的普通眼鏡都要輕薄得多。”
仇旻進一步介紹了這項源于西湖大學的最新科研成果，“手機已成為我們與資訊世界互動的基本工具，但同時手機又将我們的雙手束縛住了。如何來解決這個問題？答案就是能夠互動的可穿戴裝置。”
仇旻描述了一個生動的應用場景，“戴上AR眼鏡，别人可能隻看到你在坐着，實際上你已經在觀看電影了”，“如果加上互動功能，當你看向周圍的人時，他們的名字和資訊就會出現在他們的腦袋附近，讓你從此告别臉盲。戴着這副眼鏡，你可以認識每一個人，也可以認識每一株花草。”
試想一下，一副雙目重量僅5.4克、厚度僅0.55毫米的AR鏡片，它幾乎和你平時戴的太陽鏡一樣輕便。不同于傳統的多層高折射率玻璃鏡片，得益于碳化矽材料的超高折射率，這項新技術隻需單層波導即可完成全彩顯示任務，這樣不僅極大地減輕了鏡片重量，團隊還通過超薄封裝工藝進一步壓縮了體積，使得佩戴者幾乎感受不到它的存在。
戴上這款AR眼鏡後，你會發現自己仿佛置身于一個全新的世界，因為它們能夠在現實環境的基礎上疊加清晰廣闊的虛拟畫面，就好像從一個小窗戶換到了一扇大門前一樣。單層碳化矽波導理論上能夠支援80度的全彩成像，遠超傳統高折射率玻璃所能提供的最大全彩色視場角40度。更大的視場角意味着更好的沉浸感和體驗，無論是遊戲中的奇幻場景還是工作中的資料可視化，都将帶來前所未有的視覺盛宴。
此外，針對許多人擔憂的彩虹紋現象，仇旻也向大家介紹了解決方案。彩虹紋其實是因為環境光穿過波導表面時會産生衍射效應，形成類似彩虹的效果。仇旻團隊通過精準設計波導結構，徹底消除了這個問題，呈現給使用者的是一個幹淨清晰的畫面。同時，利用碳化矽材料本身良好的熱傳導性能，這款眼鏡創新性地将鏡片用于散熱，大幅提升了散熱效率，使得全彩全畫幅顯示不再是奢望。
同時，與以往需要多層波導才能達到全彩效果不同，這款碳化矽AR眼鏡僅需一片波導就能呈現出豐富多彩的内容，并且創新性地擺脫了對蓋闆玻璃的需求。這大大簡化了生産工藝流程，讓更多人能夠享受到這項前沿科技帶來的便利。
來源 | 浙江省科協科普部、西湖大學、都市快報
編輯 | 王姝