Papīra plānās lēcas var sarukt kameras un hologrāfiskos displejus

Jauns nanostrukturēts materiāls ļauj nomainīt apjomīgās lēcas un citas optiskās ierīces ar plānu materiāla loksni, piemēram, silīciju.

Avanss, kas aprakstīts žurnālā Zinātne , varētu ļaut dažus profesionālas kvalitātes kameru objektīvus samazināt līdz kredītkartes biezumam. Tas varētu arī nodrošināt vieglākas, kompaktākas pilnkrāsu hologrāfiskas 3D brilles, kuras izstrādā Microsoft un Google iegādātais uzņēmums. Burvju lēciens (skatiet Burvju lēcienu un Microsoft jauno ideju: Hologrammas austiņas, lai pārrakstītu realitāti).

Darbs tika iedvesmots pirms gada, kad Google vērsās pie Hārvardas lietišķās fizikas profesora Federiko Kapaso ar izaicinājumu. Viņš nesen parādīja, ka var izveidot plānas, nanostrukturētas plēves, kas varētu manipulēt ar gaismu. Filmas darbojās labi tikai ar vienu krāsu, un Google vēlējās uzzināt, vai viņš varētu likt tehnoloģijai darboties ar sarkanu, zaļu un zilu gaismu — krāsām, kas nepieciešamas pilnkrāsu displeju izgatavošanai.

Google saka, ka darbs būtu īpaši svarīgs darbam, kas saistīts ar Google Glass, taču neprecizēja, kā (Google ir pārtraucis pārdot savu Glass ierīci, jo tā darbojas tās uzlabošanas jomā — skatiet Google Glass Is Dead; Long Live Smart Glasses ).

Capasso ir vienojies ar Google nerunāt par iespējamo lietojumu detaļām, taču saka, ka viņa materiāli ir noderīgi hologrāfiskai 3-D attēlveidošanai un paplašinātajai realitātei, kurā, šķiet, ka datora ģenerēti attēli tiek pārklāti ar reālo pasauli. Iespēja manipulēt ar vairākām krāsām var palīdzēt Google izveidot pilnkrāsu valkājamu Magic Leap tehnoloģijas versiju — līdz šim demonstrētajā kompaktajā versijā ir redzams tikai zaļš attēls.

Viena problēma ar lielāko daļu optisko materiālu ir tā, ka tie saliek dažāda viļņa garuma gaismu dažādos leņķos — iemesls, kāpēc prizmas rada varavīksnes. Tas, piemēram, apgrūtina skaidru attēlu radīšanu kamerā, jo ne visi gaismas viļņu garumi tiek fokusēti vienā un tajā pašā vietā. Problēmu ir iespējams novērst, taču tas ir saistīts ar papildu lēcu pievienošanu, tāpēc profesionāļu izmantotās augstākās klases lēcas ir tik apjomīgas.

Capasso un viņa kolēģi atrada veidus, kā likt visiem viļņu garumiem saliekties vienā leņķī. Jau sen ir zināms, ka metāla loksnē vai citā materiālā var izveidot īpaši smalkus rakstus, kas sadalīs gaismu dažādās krāsās, kā to dara prizma. Capasso atklāja, ka šī modeļa precīza mainīšana nanomērogā izraisa trīs dažādu viļņu garumu gaismas saliekšanos vienā un tajā pašā leņķī. Viņa eksperimentālā ierīce manipulē ar infrasarkano staru viļņu garumiem, taču principus varētu piemērot arī redzamajiem viļņu garumiem, lai gaisma, kas nonāk plānā materiāla loksnē, varētu palikt balta, nevis sadalīta varavīksnē. Tomēr gaisma izplūst citā leņķī, nekā tā ieplūda. Gala rezultāts ir spēja manipulēt ar gaismu, izmantojot ļoti plānus materiālus.

paslēpties