Do jučer nezamisivo – danas stvarnost – 3D digitalni hologrami uskoro na pametnim telefonima


Ono što je do jučer bilo nezamislivo, danas postaje stvarnost – 3D hologrami kakve smo do sada viđali samo u znanstvenofantastičnim filmovima, uskoro bi mogli ući u naš svakodnevni život. Do sada su se 3D hologrami temeljeni na metodi holografije s faznim pomakom mogli snimiti velikom, specijaliziranom kamerom s polarizacijskim filtrom. Međutim, korejska istraživačka skupina razvila je tehnologiju koja može stvarati holograme na mobilnim uređajima, kao što su naši pametni telefoni.

Korejski institut za znanost i tehnologiju (KIST) objavio je da je znanstveno-istraživački tim predvođen dr. Min-Chul Parkom te dr. Do Kyung Hwangom iz Centra za optoelektroničke materijale i uređaje u suradnji sa znanstveno-istraživačkim timom odjela za fiziku Sveučilišta Yonsei, uspješno razvio fotodiodu koja otkriva polarizaciju svjetla u svjetlosnom spektru koji se nalazi do infracrvenog spektra i bez korištenja dodatnih polarizacijskih filtera. Na taj način napravili su minijaturni senzor za holografske slike, za 3D holograme, koristeći 2D poluvodičke materijale – renij diselenid i volfram diselenid.

Fotodiode, koje trenutno pretvaraju svjetlost u električne signale, ključne su komponente unutar piksela slikovnih senzora u digitalnim kamerama i kamerama pametnih mobitela. Uvođenje sposobnosti osjeta polarizacije svjetla u senzor slike obične kamere pruža niz novih mogućnosti i informacija omogućavajući pohranjivanje 3D holograma.

Prethodne kamere sa senzorom polarizacije imale su dodatni polarizacijski filter, veličine nekoliko stotina mikrometara, pričvršćen na ultra-mali senzor slike s optičkom diodom, veličine manjeg od mikrometra. Stoga se nisu mogli implementirati u prijenosne elektroničke uređaje zbog njihove nemogućnosti da se integriraju i minijaturiziraju iliti smanje.

Istraživačka skupina korejskih znanstvenika razvila je novu fotodiodu slaganjem slojeva n-tip poluvodiča, renij diselenida, koji pokazuje razliku u apsorbiranju svjetlosti ovisnu o linearnom kutu polarizacije svjetla u dijelu svjetlosnog spektra bliskom infracrvenom spektru te p-tip poluvodiča, volfram diselenida, koji koji ne pokazuje razliku u foto odgovoru ovisnom o polarizaciji, ali omogućuje superiorne performanse.

Uređaj se pokazao izvrsnim u fotodetekciji različitih valnih duljina svjetlosti, od ultraljubičastih do infracrvenog spektra, čak je sposoban selektivno detektirati polarizacijske karakteristike svjetla blizu infracrvenom spektru.

Korejski znanstvenici iskoristili su uređaj za stvaranje digitalnog holografskog senzora slike koji bilježi polarizacijske karakteristike za uspješno snimanje holograma.

„Istraživanje u smanjivanju i integraciji individualnih elemenata potrebno je kako bi se u konačnici minijaturizirali holografski sustavi. Rezultat našeg istraživanja postavit će temelj za budući razvoj minijaturiziranih modula holografskih senzora za kamere“, ističe dr. Hwang iz KIST-a. Njegov kolega dr. Park dodao je: “Novi senzor može detektirati blisku infracrvenu svjetlost, kao i prethodno nevidljivu vidljivu svjetlost, otvarajući nove mogućnosti u različitim poljima kao što su 3D noćna optika (noćni vid), samostalna vožnja, biotehnologija i tome slično te infracrveno prikupljanje podataka za analizu i restauraciju kulturnih dobara.”

Korejski institut za znanost i tehnologiju (KIST) osnovan je kao prvi multidisciplinarni istraživački institut koji financira vlada u Koreji. KIST je uspostavio nacionalnu razvojnu strategiju temeljenu na znanosti i tehnologiji i distribuirao različite bitne industrijske tehnologije. Sada, pola stoljeća kasnije, KIST podiže status Koreje u području znanosti i tehnologije kroz vodeći svjetski temeljni tehnološki R&D. Gledajući u budućnost, KIST će i dalje nastojati biti vrhunski istraživački institut koji teži svjetlijoj budućnosti za Koreju i cijelo čovječanstvo.

Ovo istraživanje podržalo je korejsko Ministarstvo znanosti i ICT-a (ministar Heysook Lim) kao KIST institucionalni R&D projekti i korejsko Ministarstvo kulture, sporta i turizma (ministar Hwang, Hee) kao projekt istraživanja i razvoja u kulturi u Koreji Agencija za kreativni sadržaj – Centar za promicanje tehnologije kulture, umjetnosti, sporta i turizma. Rezultati su objavljeni u studenome izdanju ACS Nano (IF: 15.881).

Izvor: EurekAlert

Podijeli članak:

Facebook
Twitter
Reddit
WhatsApp