Een Australisch-Chinees onderzoeksteam heeft 's werelds dunste hologram gemaakt, de weg vrijmaken voor de integratie van 3D-holografie in alledaagse elektronica zoals smartphones, computers en tv's.

Interactieve 3D-hologrammen zijn een hoofdbestanddeel van sciencefiction - van Star Wars tot Avatar - maar de uitdaging voor wetenschappers die ze proberen om te zetten in realiteit is het ontwikkelen van hologrammen die dun genoeg zijn om met moderne elektronica te werken.

Nu heeft een baanbrekend team onder leiding van Distinguished Professor Min Gu van de RMIT University een nano-hologram ontworpen dat eenvoudig te maken is. kan worden gezien zonder 3D-bril en is 1000 keer dunner dan een mensenhaar.

"Conventionele computer-gegenereerde hologrammen zijn te groot voor elektronische apparaten, maar ons ultradunne hologram overwint die barrières, ' zei Gu.

"Ons nano-hologram is ook vervaardigd met behulp van een eenvoudig en snel direct laserschrijfsysteem, wat ons ontwerp geschikt maakt voor grootschalig gebruik en massaproductie.

"Het integreren van holografie in alledaagse elektronica zou de schermgrootte irrelevant maken - een pop-up 3D-hologram kan een schat aan gegevens weergeven die niet netjes op een telefoon of horloge passen.

"Van medische diagnostiek tot onderwijs, gegevens opslag, defensie en cyberbeveiliging, 3D-holografie heeft het potentieel om een ​​reeks industrieën te transformeren en dit onderzoek brengt die revolutie een cruciale stap dichterbij."

Conventionele hologrammen moduleren de lichtfase om de illusie van driedimensionale diepte te geven. Maar om voldoende faseverschuivingen te genereren, die hologrammen moeten de dikte van optische golflengten hebben.

Het RMIT-onderzoeksteam, in samenwerking met het Beijing Institute of Technology (BIT), heeft deze diktelimiet overschreden met een hologram van 25 nanometer op basis van een topologisch isolatiemateriaal - een nieuw kwantummateriaal dat de lage brekingsindex in de oppervlaktelaag vasthoudt, maar de ultrahoge brekingsindex in de bulk.

De dunne film van de topologische isolator fungeert als een intrinsieke optische resonantieholte, die de faseverschuivingen voor holografische beeldvorming kan verbeteren.

Dr Zengyi Yue, die samen met Gaolei Xue van BIT het artikel schreef, zei:"De volgende fase voor dit onderzoek is de ontwikkeling van een stijve dunne film die op een LCD-scherm kan worden gelegd om 3D-holografische weergave mogelijk te maken.

"Dit omvat het verkleinen van de pixelgrootte van ons nano-hologram, waardoor het minstens 10 keer kleiner is.

"Maar verder, we zijn op zoek naar flexibele en elastische dunne films die op een hele reeks oppervlakken kunnen worden gebruikt, het openen van de horizon van holografische toepassingen."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie op 18 mei.