De spiegel in het glas

Head Up Displays zijn niet meer weg te denken uit de cockpit van een vliegtuig. Ook steeds meer auto's worden ermee uitgerust en bij de tv kan geen moderne film zonder. Wetenschappers van de Friedrich Schiller Universität uit Jena is het gelukt om deze techniek met een paar belangrijke stappen te optimaliseren.

Met HUD’s wordt informatie, bijvoorbeeld in de auto, schijnbaar direct op de voorruit geprojecteerd, zodat de bestuurder zowel de instrumenten als het verkeer in het oog heeft. Strikt genomen reflecteert een doorzichtige spiegel de data, die uit een projector komen, tegen de ruit als een virtueel beeld.

Het projectievlak, dat tot nog toe in een auto wordt gebruikt, is niet 100 % transparant, zodat het uitzicht door de voorruit kan worden belemmerd. Bovendien bevindt deze laag zich meestal aan de oppervlakte van de ruit en is daardoor blootgesteld aan schadelijke invloeden van buitenaf. Er zouden krassen op kunnen komen.

Fotopolymeer

De fysici hebben een fotopolymeer op basis van plexiglas ontwikkeld, dat tussen de glasplaten van de gelaagde voorruit kan worden geïntegreerd. Hierdoor komt het display niet direct in aanrakingmet de omgeving. Met 100 µm is het ongeveer net zo dik als een mensenhaar en volledig transparant, een bijkomend voordeel ten opzichte van de totnogtoe gebruikte materiaal.

Het fotopolymeer in de oorspronkelijke toestand kan het geprojecteerde beeld niet spiegelen. Daarom hebben de onderzoekers er met een laser een reflectierooster ingeschreven. Hierdoor worden de lichtstralen van de projector afgebogen en weerspiegelt. De chemische samenstelling van een fotopolymeer zorgt voor een hogere lichtbreking, wat een hoger contrast oplevert. Bovendien is het materiaal goedkoper en kan het tegen de hoge temperaturen, die voorkomen bij de productie van gelaagd glas (circa 180 °C).

De onderzoekers testen nu bij verschillende fabrikanten hun idee uit. Over een paar jaar kunnen al auto's met het verbeterde Head Up Display rond-rijden.

Zonnecellen
Het nieuwe plexiglas met reflectierooster kan ook in een hele andere sector worden gebruikt. Ook zonnecellen worden in gelaagd glas ingekapseld. Met het fotopolymeer tussen het glas hoeven de zonnecellen niet meer nauw-keurig gericht te worden naar de hoek van de zon, omdat het reflectie-rooster de stralen afbuigt voor een optimale hoek.

Het idee was in deze vorm in principe bekend, maar het door de natuur-kundigen in Jena ontwikkelde materiaal vormt een effectieve en goedkopere oplossing dan de tot nu toe gebruikte materialen. Momenteel vinden de eerste gesprekken met investeerders uit deze industrietak plaats.

• website van de Universität Jena