Zespół naukowców z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Pohang (POSTECH) opracował nowatorską technologię wyświetlaczy, która może zrewolucjonizować sposób, w jaki odbieramy obrazy. Na powierzchni cieńszej niż ludzki włos udało się umieścić aż 36 wysokiej rozdzielczości obrazów. Jak to możliwe?
Kluczem jest zastosowanie tzw. metapowierzchni, czyli powierzchni zbudowanej z nanostruktur, które precyzyjnie kontrolują przepływ światła. Te mikrofilary z azotku krzemu działają jak meta-atomy, pozwalając na łamanie i przetwarzanie światła z niezwykłą dokładnością.
Obrazy sterowane kolorem i polaryzacją
Jednym z najbardziej zaskakujących elementów tej technologii jest możliwość wyświetlania różnorodnych obrazów w zależności od koloru światła (czyli jego długości fali) oraz jego spinów, czyli kierunku polaryzacji. Przykładowo: światło czerwone o lewoskrętnej polaryzacji może ujawnić obraz jabłka, a to samo czerwone światło o prawoskrętnej polaryzacji wyświetli samochód.
Dzięki tej metodzie badaczom udało się zakodować 36 obrazów przy odstępach co 20 nanometrów w obrębie widzialnego pasma światła oraz 8 obrazów rozciągających się od światła widzialnego do podczerwieni.
Schemat spinowo- i falowo-multipleksowanego metahologramu / Źródło: advanced.onlinelibrary.wiley.comWyjątkowa jakość i prostota konstrukcji
Dotychczasowe próby tworzenia wieloobrazowych wyświetlaczy napotykały na problemy, takie jak nakładanie się obrazów (crosstalk) oraz szumy tła. Naukowcy z POSTECH zastosowali algorytm redukcji szumu, który znaczną poprawił jakość uzyskanych obrazów. Prof. Junsuk Rho, lider zespołu, zaznaczył, iż to pierwsze takie osiągnięcie, które umożliwia tak zaawansowane kodowanie informacji przy zachowaniu wysokiej jakości i niskiego poziomu szumu.
Eksperymentalna walidacja wytworzonego hologramu / Źródło: advanced.onlinelibrary.wiley.comZastosowania: od telewizji po cyberbezpieczeństwo
Nowa technologia może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach. Oto kilka z nich:
- Wyświetlacze wielowarstwowe: w jednym ekranie można umieścić dziesiątki obrazów, dostępnych w zależności od używanego światła
- Pamięci optyczne: ogromna pojemność danych przy minimalnej powierzchni
- Systemy szyfrowania: tylko odpowiednio spolaryzowane światło ujawni ukryty obraz lub informację
- Zabezpieczenia dokumentów i walut: unikalne wzory widoczne tylko przy odpowiednich warunkach światła
Eksperci twierdzą, iż metapowierzchnia może trafić do masowej produkcji. Azotek krzemu jest odporny i tani w produkcji, a proces wytwarzania może być zintegrowany z istniejącymi liniami technologicznymi. To otwiera drzwi do telefonów z ukrytymi ekranami, telewizorów wyświetlających treści w różnych warstwach i zupełnie nowych form interakcji ze światłem i informacją.
