211service.com
Cienkie jak papier soczewki mogą zmniejszać rozmiary kamer i wyświetlaczy holograficznych
Nowy materiał nanostrukturalny umożliwia zastąpienie nieporęcznych soczewek i innych urządzeń optycznych cienką warstwą materiału, takiego jak krzem.
Zaliczka, opisana w czasopiśmie Nauka , może umożliwić zmniejszenie niektórych obiektywów profesjonalnej jakości do grubości karty kredytowej. Może również umożliwić lżejsze, bardziej kompaktowe, pełnokolorowe, holograficzne gogle 3D, rodzaj opracowywany przez Microsoft i firmę przejętą przez Google Magiczny skok (patrz Magic Leap i nowy pomysł Microsoftu: zestaw słuchawkowy z hologramem do przepisywania rzeczywistości).
Praca została zainspirowana rok temu, gdy Google zwrócił się z wyzwaniem do Federico Capasso, profesora fizyki stosowanej na Harvardzie. Niedawno zademonstrował, że potrafi budować cienkie, nanostrukturalne filmy, które mogą manipulować światłem. Filmy działały dobrze tylko z jednym kolorem, a Google chciał wiedzieć, czy mógłby sprawić, by technologia działała z czerwonym, zielonym i niebieskim światłem — kolorami potrzebnymi do produkcji pełnokolorowych wyświetlaczy.
Google twierdzi, że praca ta byłaby szczególnie ważna w przypadku prac związanych z Google Glass, ale nie określiła, w jaki sposób (Google przestało sprzedawać swoje urządzenie Glass, ponieważ pracuje nad jego ulepszeniem – patrz Google Glass Is Dead; Long Live Smart Glasses ).
Capasso zawarł umowę z Google, aby nie mówić o szczegółach możliwych zastosowań, ale twierdzi, że jego materiały są przydatne do holograficznego obrazowania 3D i rozszerzonej rzeczywistości, w której obrazy generowane komputerowo wydają się nakładać na rzeczywisty świat. Możliwość manipulowania wieloma kolorami może pomóc Google w stworzeniu pełnokolorowej, nadającej się do noszenia wersji technologii Magic Leap — wersja kompaktowa, którą do tej pory zademonstrowano, wyświetla tylko zielony obraz.
Jednym z problemów związanych z większością materiałów optycznych jest to, że zaginają one światło o różnych długościach fal pod różnymi kątami — dlatego pryzmaty tworzą tęcze. Na przykład utrudnia to uzyskanie wyraźnych obrazów w aparacie, ponieważ nie wszystkie długości fal światła skupiają się w tym samym miejscu. Problem można naprawić, ale wymaga to dodania dodatkowych soczewek, dlatego soczewki z najwyższej półki, z których korzystają profesjonaliści, są tak nieporęczne.
Capasso i jego koledzy znaleźli sposoby na wygięcie wszystkich długości fal pod tym samym kątem. Od dawna wiadomo, że można tworzyć najdrobniejsze wzory na blasze lub innym materiale, które rozszczepiają światło na różne kolory, tak jak robi to pryzmat. Capasso odkrył, że zróżnicowanie tego wzoru w nanoskali w precyzyjny sposób powoduje, że światło o trzech różnych długościach fal ugina się pod tym samym kątem. Jego eksperymentalne urządzenie manipuluje długościami fal podczerwonych, ale zasady można przyjąć również dla długości fal widzialnych, tak aby światło wpadające do cienkiej warstwy materiału mogło pozostać białe, zamiast rozbijać się na tęczę. Jednak światło wychodzi pod innym kątem niż padło. Efektem końcowym jest możliwość manipulowania światłem przy użyciu bardzo cienkich materiałów.