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劲博中科大学子研发“空气成像”黑科技打破国外垄断

人民网北京7月24日电(赵竹青)你的目光,是否曾被科幻大片里华丽的“空气触摸屏”所吸引?立体的建筑、浩瀚的宇宙、动态的人像一一清晰地浮现在空中,手指一挥,还可以进行互动、操控。如今,这一酷炫的“黑科技”已经跨出荧幕,被中科院的两位90后研究生联手推向了现实。

肉眼可见的悬浮图像

这两位年轻的科技创业者,一位叫韩东成,一位叫范超。两人是研究生期间的室友兼好友,联合创立的公司——东超科技,亦是取自两人的名字。

他们的发明成果,专业术语叫做“可交互全息空气影像”。有别于以往需要特殊介质的“全息技术”——VR、雾投、全息幕投影或者俗称“倒三角”的全息影像装置等,该技术通过光场重构原理,凭借一块特制的玻璃,将发散的光线重新汇聚,在空中形成一个三维的实像。

这块玻璃有什么特别?“宏观上,它是一块玻璃;微观上,它是一组微透镜阵列。”韩东成告诉记者,这块玻璃叫做等效负折射率平板透镜,是一种显示新材料。

“如果用放大镜去看这块玻璃,就会看到里面有很多密密麻麻的晶格和光栅。”韩东成介绍,这种微透镜阵列会使光线产生一种叫做“负折射”的现象,能够将光源发散出来的光线重新汇聚,在其另一侧形成一个肉眼可见的1:1大小的实像。再结合体感装置的应用,就能实现人与实像的直接交互。

“这种玻璃,其实设计出来并不难,难的是如何把它制造出来。”韩东成告诉记者,此前,这种玻璃的加工制造工艺仅掌握在日本一家公司的手里,这家公司还曾宣称“只有日本才能加工制造出这样的玻璃”。

今年年初,在产品即将量产的前夕,韩东成他们遭遇了对手的挑战——专利被诉侵权。经国家知识产权局公开审理后,他们成功地维护了自己核心知识产权的有效性,也向世人证明了自己。

“我们是国际上第二家,也是国内唯一一家能够生产它的公司,而且拥有核心技术。”韩东成自信地说。

颠覆想象的应用潜能

回望历史,人类对视觉体验的追求在一刻不停地进化着。从电脑到手机,从玻璃硬屏到柔性显示,升级换代的步伐也越来越快。《中国显示屏行业分析报告》称,预计到2020年,全球显示产业产值将达1400亿美元。

“无介质成像”因其潜在的颠覆性,被认为是显示行业未来发展方向之一。百度、阿里等巨头也先后发布了类似的概念产品。

作为一种全新的视觉方式,该技术的应用场景有巨大的想象空间。

其中最为直接的就是在广告和展览展示:图像浮现在宽阔的展厅空间,现场观众还可徒手与之互动,视觉效果将足够吸引眼球。

若应用在信息安全领域,则可以生成“空中密码键盘”,在防止偷窥的同时,还不会留下任何的指纹。

此外,这一技术还可以应用在车载仪表盘、家电触控屏、车站引导牌上,以及教育、医疗、商务会议等一切需要“显示屏”的领域。

未来的万物互联时代,显示更将是无处不在。韩东成说,技术经过进一步发展迭代,还可以用在手机、手表上,真正将科幻里的场景搬进现实。

90后创业者的“神通”

从想法构思到成型样机,在学生创业的征途上,他们逐步摸索出一条“做生意反哺科研”的道路:通过为毕业生拍照、为广告公司做项目等“兼职”,先后挣来150多万。利用这笔钱,他们成功研发出了原型样品。

“真刀真枪”的样品出炉后,大大增强了项目的说服力。东超科技获得了国资的青睐,在短时间内迅速完成了两轮融资:合肥高新投资集团、中科院西安光机所中科创星分别给予了千万级的投资,公司估值达到1.5亿。资本的进入,为这个创业公司插上了腾飞的翅膀,管理和生产都逐步走上正轨。

颠覆视觉的现场演示,为东超科技摘得了多个创业大赛的金奖和一等奖;背后的一项项核心知识产权,更为他们筑起了牢固的竞争壁垒。

此前,由于日本公司的垄断,国内销售的同类产品多为其代理产品或小范围改进,售价高达数十万元每平米。韩东成告诉记者,他们的产品价格仅为其三分之一左右,未来量产成本有望降至每平米万元以内,为更大范围的产业化应用铺平了道路。

成立三年来,东超科技一直在自主研发的道路上不断探索。韩东成向记者透露了他们的产品规划:第二代产品将用微型投影机做光源,使得产品更加小型化、轻薄化,相关专利正在申请中。他们还准备向另一条更高难度的技术路线发起挑战:通过高能的激光把空气中的氧原子和氮原子电离,使其发出亮白色的光点。