Безумные идеи. Как не упустить кажущиеся бредовыми идеи, способные выигрывать войны, искоренять болезни и менять целые отрасли

Вскоре Лэнд понял, что сложенные вместе два поляризационных фильтра могут дать поразительный эффект. На переднюю поверхность очков наклеивалась пленка с вертикальной поляризацией, а позади стекла помещался поворачивающийся поляризационный фильтр. Из оправы выступала маленькая рукоятка для поворота фильтра. Если она находилась строго сверху, в положении «12 часов», то оба фильтра находились в одинаковом положении, и весь свет, проникавший через передний фильтр, проходил и через задний. При повороте заднего фильтра в направлении «3 часа» очки пропускали все меньше и меньше света. Когда поворот достигал 90 градусов, то передний фильтр имел вертикальную поляризацию, а задний – горизонтальную, и очки полностью переставали пропускать свет. Такие регулируемые очки позволяли, к примеру, летчикам быстрее адаптироваться при переходе из зоны слабой освещенности в зону яркого света. Они стали очередным хитом фирмы Polaroid.

Сегодня, используя ноутбук, смартфон или другое устройство с жидкокристаллическим экраном, вы имеете дело с одним из вариантов этого изобретения Эдвина Лэнда.

От рыбы – к смартфону

Представьте себе ангар с раздвижными воротами. Створки задних ворот сдвигаются в вертикальном направлении – с крыши и от земли. Обе половинки встречаются в центре, образуя горизонтальную щель. Створки передних ворот сдвигаются слева и справа, образуя в середине вертикальную щель. Дрон влетает в ангар через задние ворота, когда его крылья имеют горизонтальное положение. В самом ангаре он поворачивается на 90 градусов и, когда его крылья приобретают вертикальное положение, вылетает через передние ворота.

А теперь представьте, что в ангаре установлен выключатель, который блокирует работу дистанционного управления дроном. Оказавшийся в ангаре дрон в этом случае не сможет повернуться. Если он влетел, имея горизонтальное расположение крыльев, то в этом же положении врежется в передние ворота. Ни один дрон не сможет пролететь сквозь ангар.

Пиксели жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) работают по тому же принципу, что и этот ангар.

Передняя поверхность снабжена вертикальным фильтром. В отличие от дрона, свет не может «поворачиваться» сам по себе, меняя свою поляризацию. Для этого ему требуется воздействие со стороны. Поэтому пиксели наполнены особым вязким веществом – так называемым жидким кристаллом, – состоящим из миллиардов микроскопических элементов, напоминающих по форме крошечные зубочистки. Примерно то же самое можно было видеть и в оригинальном поляризаторе Лэнда, но в данном случае жидкие кристаллы находятся между горизонтальным фильтром на задней поверхности и вертикальным фильтром на передней. Эти «зубочистки» автоматически ориентируются в горизонтальном направлении у задней поверхности и в вертикальном – у передней. Между ними находится что-то вроде винтовой лестницы, каждый пролет которой поворачивается на четверть оборота. Именно эта лестница и поворачивает плоскость поляризации света. Свет, подобно дрону, попадает внутрь через горизонтальное отверстие на задней стенке, проходит по винтовой лестнице, поочередно поворачиваясь на четверть оборота, и выходит через вертикальное отверстие на передней стенке, после чего попадает в ваши глаза.

В каждом пикселе имеется крошечный цифровой переключатель. При его срабатывании возникает электрическое поле, которое перемешивает «зубочистки» и разрушает винтовую лестницу. Свет уже не может пройти сквозь этот пиксель, и он остается темным. Когда электрическое поле исчезает, винтовая лестница восстанавливается, и пиксель снова начинает светиться. Таким образом, получается световой пиксель, который может включаться и выключаться в результате действия цифрового управляющего устройства.

Первый iPhone имел экран, содержащий 320 пикселей по ширине и 480 пикселей по длине. Экраны сегодняшних смартфонов и телевизоров высокого разрешения состоят из более чем двух миллионов пикселей.

В самом начале главы я упомянул о том, что наши глаза не воспринимают поляризацию света. Однако многие люди способны так натренировать зрение, что оно начинает фиксировать слабые сигналы. Если посмотреть на белый участок жидкокристаллического монитора, а затем повернуть голову в сторону, можно увидеть маленькую расплывчатую фигуру в форме песочных часов желтого цвета, которая быстро исчезает. Этот странный оптический эффект известен как щетка Гайдингера. Он объясняется тем, что сетчатка глаза все же имеет некоторую, хоть и очень слабую, чувствительность к поляризации света.

В ЖКИ используется эффект поляризованного света и два фильтра для включения и выключения пикселей

Поляризационные фильтры Лэнда дали начало не только дисплеям смартфонов, но и технологии, которая, как ни странно, понравилась и «художникам», и «военным». Изобретение этих фильтров подвело компанию Polaroid к ее самому знаменитому открытию, история которого продолжалась 30 лет и является самым ярким примером западни Моисея.