Голограми замість "плоских" кадрів: учені зробили прорив у галузі РК-технологій (фото)

Динамічні голограми відтворити досить важко, і одним з обмежувальних факторів є роздільна здатність дисплея. Справа в тому, що для голографічних зображень потрібна роздільна здатність 50 тис. dpi (пікселів на дюйм), що в 100 разів більше, ніж у найкращих екранів для смартфонів, — щоб досягти потрібної роздільної здатності, необхідно зменшити розмір пікселя до 0,5 мікрометра (однієї тисячної міліметра). Однак, сучасна технологія виробництва рідкокристалічних панелей не дозволяє створювати настільки маленькі пікселі, у результаті пікселі досягають кількох мікрометрів. Однак, дослідникам зі Штутгартського університету вдалося вирішити цю проблему — вони розробили метод використання плазмонних наноантен, що електрично перемикаються, виготовлених з провідних полімерів, габарити яких досягають всього кілька сотень нанометрів, пише видання scitechdaily.com.

Протягом кількох років дослідники створювали метаповерхні, що генерують статичні тривимірні голограми. Однак, компоненти цих метаповерхонь, або наноантени, складалися з металів, таких як золото або алюміній, які не можна було перемикати, як звичайні рідкокристалічні матеріали. Після кількох років пошуку відповідного матеріалу, аспірант Джуліан Карст, експерт з нанофотоніки доктор Маріо Хентшель, професор хімії Сабіна Людвігс використовували електропровідні полімери, за відкриття яких у 2000 році трьом ученим було присуджено Нобелівську премію з хімії.

До цих пір такі матеріали використовувалися в гнучких дисплеях та елементах сонячних батарей. Карст та Хентшель розробили процес наноструктурування металевих полімерів з використанням комбінації електронно-променевої літографії та травлення, тим самим створивши плазмонні наноантени. Дослідники домоглися того, щоб наноантени можна було перемикати між двома станами — склоподібним і металевим, подаючи напругу від -1 до +1 В.

"Переключення можливе навіть при частоті відео 30 Гц. Попри те, що товщина наноантен становить всього кілька десятків нанометрів, вони виконують ту ж роботу, що і більші рідкі кристали, які використовуються при створенні РК-дисплеїв", — зазначає ЗМІ.

Карст створив голограму, яка поводиться як оптична лінза, яку можна вмикати та вимикати, при доданій напрузі ± 1 В. Ця технологія зможе змінити фото- та відеотехніку, а також гаджети, де використовується оптика. Наприклад, перемкнувши напругу, ви зможете перейти з режиму ширококутної зйомки до телефото.

У майбутньому команда вчених планує обробляти кожен піксель індивідуально так, щоб голограми змінювалися з такою самою швидкістю, як і зміна кадрів відео.

Співпрацюючи разом з інженерами, дослідники зможуть на основі своєї технології створити оптичні дисплеї, що динамічно перемикаються, і оснастити ними смартфони і навіть телевізори, а також розробити ПЗ, що дозволяє AR/VR-гарнітурам транслювати голографічне відео. Покладаючись на закон Мура, учені вважають, що виробництво екранів нового типу розпочнеться не раніше 2035 року.

Раніше ми писали про те, як зміниться телебачення в майбутньому, і серед інших інновацій буде впроваджено голографічні ТБ-панелі.