Onderzoekers van de TU Delft en Graphenea in Spanje hebben een nieuwe manier ontdekt om mechanische pixels te maken met behulp van minuscule ballonachtige structuren. Deze pixels zenden zelf geen licht uit, maar ze zijn zichtbaar in zonlicht en kunnen mogelijk worden gebruikt in energie-efficiënte kleurendisplays voor bijvoorbeeld e-readers en smartwatches.

De betreffende pixels zijn cirkelvormige putjes met een doorsnede van ongeveer 13 micrometer. Deze zijn aangebracht in silicium en bedekt met een dubbele laag grafeen van twee atomen dik. De grafeenmembranen sluiten lucht op in de holtes. In eerste instantie werden deze structuren onderzocht om te zien of ze dienst konden doen als sensor, maar dat bleek geen succes te zijn. Bij nadere observatie bleek dat de kleurverandering veroorzaakt werd door interferentie van lichtgolven die worden weerkaatst door de bodem van de holte en het membraan daarboven. Afhankelijk van de positie van het membraan interfereren de weerkaatste golven positief of negatief, waardoor ze verschillende delen van het spectrum van wit licht toevoegen of uitwissen.

Door een drukverschil toe te passen op de grafeenmembranen kan de waargenomen kleur van het grafeen continu worden veranderd. Dit effect kan worden gebruikt om gekleurde pixels in e-readers en andere energiezuinige schermen te creëren. De onderzoekers werken nu aan een manier om de kleur van de membranen elektrisch te regelen. Door in plaats van silicium grafeen te gebruiken, hoopt men de prestaties van het scherm drastisch te verbeteren en tegelijkertijd elektrische integratie en zelfs flexibele schermen mogelijk te maken. De onderzoekers hopen een prototype van het scherm klaar te hebben voor de Mobile World Conference 2017 in Barcelona.