（大公報記者王莉 杭州報道）戴上一副輕盈又時尚的眼鏡，就可以看到真實世界與虛擬信息疊加的效果，這些曾出現在科幻片中的場景，如今在西湖大學的實驗室裏正一步步加速走入大眾日常生活。日前，西湖大學全球首發「極致輕薄無彩虹紋碳化硅AR衍射光波導」科技成果，同時還發布了基於該技術成功研發的極致輕薄AR鏡片。單鏡片僅重2.7克，比一般近視眼鏡鏡片更輕，厚度僅為0.55毫米，未來若得到廣泛應用並量產化，有望降低智能穿戴設備價格。
西湖大學博士後、慕德微納（杭州）科技有限公司CEO杜凱凱說，其實最早接觸到碳化硅材料的時候，並沒有想到應用於AR眼鏡上，「直到我們接觸到透明的碳化硅之後，關注到它的折射率，才開始慢慢研究它的折射率能夠帶來的一些優勢，然後又發現了它密度低、硬度高、熱導率好等性能。」
納米級結構 避免彩虹紋干擾
「我們日常佩戴的近視眼鏡鏡片重量一般在3-6克，而這款AR眼鏡鏡片採用了碳化硅新材料，它的密度非常小，所以單片重量只有2.7克。同時它不會出現所謂的彩虹紋，當我們佩戴上後，不會因為燈光的影響而放射出彩虹狀紋路。」杜凱凱介紹，之所以能夠呈現出這樣極致的畫面效果，主要的原因是採用了衍射光波導技術。「衍射光波導技術主要依賴納米級的光柵結構，把側邊投影的畫面呈現在我們眼前。由於光柵的尺寸是納米級的，所以在0.55毫米的鏡片中間有兩個若隱若現的小框，但它是完全透明的。」
同時，為了進一步改善AR衍射光波導的性能和佩戴體驗，團隊打破常規，將微納光學技術實力與碳化硅完美的材料性質相結合，把這款極致輕薄的碳化硅AR眼鏡打造出來，並走出實驗室，走向公眾視野。
去年以來，Apple Vision Pro等頭戴式電子裝置相繼面世，受到市場追捧，但動輒兩三萬元人民幣的價格也讓不少消費者望而卻步，因此新款碳化硅AR眼鏡的價格也成為大家關心的問題。對此，杜凱凱表示：「一旦一種材料進入大規模生產的時候，它的成本是可以大幅度降低的，尤其碳化硅材料的生產原料就是碳和硅粉。在原材料價格很低的情況下，產品的價格不可能無限貴下去，所以我們還是可以期待未來它能進入尋常百姓家。」
鏡片價格將來有望降至幾十元
「要相信我們中國人的聰明才智。」西湖大學國強講席教授、副校長，慕德微納（杭州）科技有限公司首席科學家仇旻笑着向記者舉例說明，「金剛石本來是非常貴的，但我們現在已經解決了大規模金剛石生產的問題。還有我們日常使用的LED燈，它的襯底材料是藍寶石，原來也是價格非常貴的，但現在也從一片兩三千元變成了幾十元。如果我們的碳化硅AR眼鏡得到廣泛應用，鏡片年產能夠達到幾十萬片、幾百萬片的話，我們相信它的價格也會從兩三千元降到一兩百元，甚至有一天可能會到幾十元。」
應用豐富 料五年內走入百姓家
「AR技術目前已經在很多領域有了實際應用。比如在工業生產中的遠程維修，還有醫療健康領域通過AR技術實現遠程手術。」在仇旻看來，隨着AR技術的不斷發展，除了現有應用場景之外，未來交互式應用場景會更豐富。
他向記者描述了一個眼睛「戴」手機的場景：「AR眼鏡可以連上搜索引擎，如果同時它具有交互功能，當我看到某個人的時候，眼鏡上就會出現一個虛擬提示，告訴我這個人是誰，這樣我們也不會再出現臉盲的問題，還可以識別所有的花花草草和器物等。所有這些功能都可以通過AR技術來實現。」
杜凱凱也表示，現在AR眼鏡的產品階段和市場體量，有點像當年的「大哥大」，移動電話用二十年左右的時間成了生活必需品。AR眼鏡在AI、雲計算、5G等技術的加持下，迭代的周期會越來越短，在未來的三五年內就有可能為人們的辦公、娛樂、社交、工業生產等提供新的手段。
打破外國壟斷 填補國產AR產業鏈空白
據了解，西湖大學在納米壓印模板技術上的突破，打破了過去丹麥和日本少數幾家公司的技術壟斷，實現了中國高端納米壓印模板從0到1的技術突破，填補了中國AR產業鏈的空白。西湖大學國強講席教授、副校長，慕德微納（杭州）科技有限公司首席科學家仇旻介紹：「我們通過非常短的時間就已經把這一技術的迭代周期從半年縮短到數周，使得我們國內AR產業的發展遠超海外，目前我們已經佔領了國內高端納米壓印模版一半以上的市場份額。」
「我們團隊有20年多年的微納加工經驗，對微納光學也是有非常強的敏感度的。」西湖大學博士後、慕德微納（杭州）科技有限公司CEO杜凱凱告訴記者，事實上在現在這款產品誕生前，第一次的嘗試是失敗的。
「當時我們為了充分發揮碳化硅鏡片的性能，我們在結構設計上就花了幾個月的時間。加工階段，在電子束光刻機裏連續跑了一周，導致光刻機都崩潰了。最終我們決定降低對性能的追求，一次解決一個問題，才有了現在的這款產品。」
評論