postech
Από τα smartphones και τις τηλεοράσεις μέχρι ακόμα και τις πιστωτικές κάρτες, οι τεχνολογίες που χειρίζονται το φως είναι βαθιά ριζωμένες στην καθημερινότητά μας, πολλές από τις οποίες βασίζονται στην ολογραφία. Ωστόσο, οι συμβατικές ολογραφικές τεχνολογίες έχουν περιορισμούς, ιδιαίτερα στην εμφάνιση πολλαπλών εικόνων σε μία μόνο οθόνη και στη διατήρηση της ποιότητας εικόνας υψηλής ανάλυσης.
Πρόσφατα, ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Junsuk Rho στο POSTECH (Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Pohang) ανέπτυξε μια πρωτοποριακή τεχνολογία μεταεπιφάνειας που μπορεί να εμφανίσει έως και 36 εικόνες υψηλής ανάλυσης σε μια επιφάνεια λεπτότερη από μια ανθρώπινη τρίχα. Αυτή η έρευνα έχει δημοσιευτεί στο Advanced Science .
Αυτό το επίτευγμα καθοδηγείται από μια ειδική νανοδομή γνωστή ως μεταεπιφάνεια. Εκατοντάδες φορές λεπτότερη από μια ανθρώπινη τρίχα, η μεταεπιφάνεια είναι ικανή να χειρίζεται με ακρίβεια το φως καθώς αυτό διέρχεται.
Η ομάδα κατασκεύασε πυλώνες νανομετρικής κλίμακας χρησιμοποιώντας νιτρίδιο του πυριτίου, ένα υλικό γνωστό για την ανθεκτικότητα και την εξαιρετική οπτική του διαφάνεια.Αυτοί οι πυλώνες, που αναφέρονται ως μετα-άτομα, επιτρέπουν τον λεπτό έλεγχο του φωτός στην μεταεπιφάνεια.
Μια αξιοσημείωτη πτυχή αυτής της τεχνολογίας είναι η ικανότητά της να προβάλλει εντελώς διαφορετικές εικόνες ανάλογα τόσο με το μήκος κύματος (χρώμα) όσο και με το σπιν (κατεύθυνση πόλωσης) του φωτός.
Για παράδειγμα, το κόκκινο φως με κυκλική πόλωση προς τα αριστερά μπορεί να αποκαλύψει την εικόνα ενός μήλου, ενώ το κόκκινο φως με κυκλική πόλωση προς τα δεξιά μπορεί να παράγει την εικόνα ενός αυτοκινήτου.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, οι ερευνητές κωδικοποίησαν με επιτυχία 36 εικόνες σε διαστήματα 20 nm εντός του ορατού φάσματος και 8 εικόνες που εκτείνονταν από την ορατή έως την εγγύς υπέρυθρη περιοχή – όλες σε μία μόνο μεταεπιφάνεια.
Αυτό που κάνει αυτή την καινοτομία ιδιαίτερα αξιοσημείωτη δεν είναι μόνο η απλοποιημένη διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής, αλλά και η βελτιωμένη ποιότητα εικόνας.
Η ομάδα αντιμετώπισε προηγούμενα ζητήματα αλληλοεπικάλυψης εικόνας και θορύβου υποβάθρου ενσωματώνοντας έναν αλγόριθμο καταστολής θορύβου, με αποτέλεσμα πιο καθαρές εικόνες με ελάχιστες παρεμβολές μεταξύ των καναλιών.
«Αυτή είναι η πρώτη επίδειξη πολυπλεξίας πληροφοριών σπιν και μήκους κύματος μέσω μιας διαδικασίας βελτιστοποίησης μίας φάσης, επιτυγχάνοντας παράλληλα χαμηλό θόρυβο και υψηλή πιστότητα εικόνας», δήλωσε ο καθηγητής Ρο.
«Δεδομένης της επεκτασιμότητας και της εμπορικής βιωσιμότητάς της, αυτή η τεχνολογία έχει ισχυρές δυνατότητες για ένα ευρύ φάσμα οπτικών εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης οπτικών δεδομένων υψηλής χωρητικότητας, των ασφαλών συστημάτων κρυπτογράφησης και των τεχνολογιών απεικόνισης πολλαπλών εικόνων.»
Η παρούσα έρευνα υποστηρίχθηκε από το Πρόγραμμα Επιπτώσεων N.EX.T της POSCO Holdings, καθώς και από το Πρόγραμμα Pioneer για Συγκλίνουσες Τεχνολογίες του Εθνικού Ιδρύματος Έρευνας της Κορέας, το οποίο χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Επιστήμης και Πληροφορικής και Επικοινωνιών.
🆂🅼🅰🆁🆃🅿🅷🅾🅽🅴🅶🆁🅴🅴🅲🅴 