Los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri están creando un nuevo enfoque para reconstruir imágenes holográficas a todo color en 3-D utilizando solo una capa de película metálica a nanoescala. Este trabajo tiene un enorme potencial para cambiar nuestras vidas diarias al equipar nuestra célulateléfonos con pantallas flotantes tridimensionales e impresión de marcas de seguridad tridimensionales en tarjetas de crédito.
El Dr. Xiaodong Yang, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial de Missouri S&T, y el Dr. Jie Gao, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial de Missouri S&T, describen sus hologramas ultrafinos a todo color en "ACS Nano".E ilustran su enfoque reproduciendo varias imágenes holográficas a todo color con películas delgadas de aluminio a escala nanométrica. Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro, y algunos nanomateriales tienen solo unos pocos átomos de tamaño.
El método descrito en el artículo "ACS Nano" "Hologramas de metasuperficie plasmática a todo color" implica el uso de películas metálicas ultrafinas a escala nanométrica con metasuperficies que pueden manipular el frente de onda de la luz. El holograma de metasuperficie de los investigadores es un 35 nanómetropelícula de aluminio gruesa perforada con pequeños agujeros rectangulares de 160 nanómetros por 80 nanómetros con diferentes ángulos de orientación creados por un proceso de microfabricación conocido como fresado de haz de iones enfocado.
Experimentando con la interacción de la luz láser roja, verde y azul en las estructuras de metasurface, los investigadores demostraron "imágenes holográficas a todo color limpias y vívidas con alta resolución y bajo ruido". Los tres colores primarios: rojo, verde y azul.- se produjeron, y también se produjeron los colores secundarios de cian, magenta, amarillo y blanco. Para ilustrar sus imágenes holográficas reconstruidas, hicieron letras "CMYW", una manzana y un cubo de Rubik. Creen que el holograma de metasuperficie es prometedor paraaplicaciones futuras, como marcado de seguridad de tarjetas de crédito, imágenes biomédicas, pantallas flotantes tridimensionales y almacenamiento de grandes datos.
"Al ajustar el ángulo de orientación de las ranuras a nanoescala, podemos ajustar completamente el retraso de fase a través de la ranura para realizar la modulación de fase dentro de todo el rango de color visible", dice Yang. "Además, se logra la modulación de amplitudsimplemente incluyendo o sin incluir la ranura. Nuestros hologramas contienen modulaciones de amplitud y fase a escala nanométrica para que se puedan reconstruir imágenes holográficas de alta resolución y bajo ruido ". Los investigadores crearon el holograma de metasuperficie perforando pequeñas ranuras rectangulares con varios ángulos de orientacióna través de la fina capa de aluminio. Bajo un microscopio electrónico de barrido, el holograma parece un patrón de punta de aguja.
"Diferente de los hologramas de metasuperficie existentes actualmente que están diseñados principalmente para colores limitados, nuestro método multiplexado de longitud de onda - al codificar cambios de fase adicionales en los hologramas e introducir la iluminación del ángulo incidente inclinado de la luz láser - da como resultado la reconstrucción exitosa decasi todos los colores visibles ", dice Gao, coautor del artículo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri . Original escrito por Joe McCune. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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