211service.com
Pristatytas pirmasis ištempiamas holografinis ekranas
Viena iš didžiausių pastarųjų metų pažangos medžiagų mokslų srityje buvo gamtoje neaptinkamų optinių savybių turinčių metamedžiagų ir metapaviršių kūrimas. Šiose medžiagose yra pasikartojančių elementų, kurie sąveikauja su elektromagnetinėmis bangomis atspindėdami, lenkdami ir iškraipydami šviesą.
Tokiu būdu mokslininkai sukūrė medžiagas su neigiamu lūžio rodikliu, itin didelės raiškos lęšius ir net nematomus apsiaustus. Tokie pat triukai galimi ir su atspindinčiais paviršiais. Tyrėjai sukūrė metapaviršius, kurie veikia kaip plokšti lęšiai, sūkurių spindulių generatoriai ir netgi kaip kompiuteriu sukurtos hologramos.
Ir tai kelia įdomų klausimą – kiek toliau medžiagų mokslininkai gali imtis šios technologijos?
Šiandien tai sužinome Stephanie Malek ir draugų Pensilvanijos universitete Filadelfijoje dėka. Jie atspausdino hologramą ant metapaviršiaus ir parodė, kaip ji keičiasi tempiant plėvelę. Darbas rodo kelią į naujo tipo ekraną, kuris keičia rodomą informaciją, kai jis tęsiasi.
Metapaviršiai teoriškai yra paprasti. Idėja yra ta, kad daugybė mažų laidžių strypų gali turėti įtakos šviesos atsispindėjimui nuo jų. Erdviškai keičiant strypų orientaciją, galima sukurti raštus atspindintoje šviesoje. Iš čia paprasta atlikti kompiuterinį skaičiavimą, norint išsiaiškinti, kaip išdėstyti laidžius strypus, kad būtų sukurta holograma.
Pirmoji užduotis – sukurti aukso nanostūmų masyvą ir įterpti juos į lanksčią plėvelę, šiuo atveju į kontaktinius lęšius panašų polimerą, vadinamą PDMA. Malek ir co tai daro padengdami silicio plokštelę plastiku ir naudodami fotolitografiją, kad iškirptumėte norimą raštą.
Tada jie padengia likusį plastiką auksu, o tada ant paviršiaus užpila PDMA, kad susidarytų sluoksnis, dengiantis aukso strypus ir užpildantis tarpus tarp jų.
Galiausiai komanda nulupa šį PDMA sluoksnį, kartu pasiimdama auksinius nanostūmelius. Rezultatas yra plonas PDMA sluoksnis, kurio piešinyje yra aukso nanostrypų, sukuriančių norimą hologramą.
Malek ir co žengia šiek tiek toliau, sukurdami hologramą, kurioje yra du ar daugiau vaizdų, rodomų skirtingais atstumais nuo paviršiaus. Tada jie parodo, kad sluoksnio tempimas keičia atstumą tarp nanorodelių, padidina hologramas ir keičia jų atstumą nuo plėvelės.
Tai sukuria įdomų efektą. Kiekvienas, žiūrintis į hologramą iš tam tikro atstumo, mato, kad pirmoji holograma virsta antruoju, o tada vėl grįžta, kai plėvelė ištempiama ir atsipalaiduoja. Ištempus, šie įrenginiai gali perjungti rodomą holografinį vaizdą tarp kelių skirtingų vaizdų, tarkime, Malek ir co.
Komanda išbandė idėją su daugybe hologramų, kuriose rodomas vienas, po kurio seka du, apskritimas, po kurio seka kvadratas, po kurio yra trikampis ir pan.
Ir tai rodo, kad technologija gali būti naudojama visiškai naujo tipo ekranui. Ištempiamo metapaviršiaus hologramos gali būti naudingos tokioms programoms kaip virtualioji realybė, plokštieji ekranai ir optinis ryšys, sako Malek ir co, kurie jau pademonstravo ištempiamą metapaviršių, kuris veikia kaip priartinantis objektyvas, padidindamas padidinimą 1,7 karto, kai jis yra ištemptas.
Panašu, kad metasurfaces pagaliau priartėjo prie komercinio pasaulio. Mums bus įdomu pamatyti, kaip šis ir kiti pokyčiai pasirodys rinkoje.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1702.03810 : Įtempkite daugiasluoksnes metapaviršiaus hologramas ant ištempiamo pagrindo