(Phys.org) — Een doorbraak in het gebruik van koolstofnanobuizen als optische projectoren heeft wetenschappers in staat gesteld hologrammen te genereren met behulp van de kleinste pixels ooit.

Wetenschappers hebben voor het eerst hologrammen gemaakt van koolstofnanobuisjes, wat zou kunnen leiden tot veel scherpere hologrammen met een enorm vergroot gezichtsveld.

De onderzoekers van het Centre of Molecular Materials for Photonics and Electronics (CMMPE) van de universiteit hebben de buitengewone geleidende en lichtverstrooiende eigenschappen van deze buizen - gemaakt van verschillende vellen koolstofatomen die in een cilinder zijn gerold - gebruikt om hologrammen met hoge resolutie te buigen.

Koolstofnanobuisjes zijn een miljardste van een meter breed, slechts enkele nanometers, en de wetenschappers hebben ze gebruikt als de kleinste verstrooiende elementen ooit om een ​​statische holografische projectie van het woord CAMBRIDGE te creëren.

Veel wetenschappers zijn van mening dat koolstofnanobuizen de kern zullen vormen van toekomstige industrie en menselijke inspanningen, met verwachte impact op alles, van zonnecellen tot kankerbehandelingen, evenals optische beeldvorming. Een van hun meest verbazingwekkende eigenschappen is de sterkte - ongeveer 100 keer sterker dan staal met een zesde van het gewicht.

Het werk aan het gebruik van deze nanobuisjes om hologrammen te projecteren, de 2D-beelden die optisch worden weergegeven als driedimensionaal, is gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen .

"Kleinere pixels maken de diffractie van licht onder grotere hoeken mogelijk, waardoor het gezichtsveld groter wordt. hoe kleiner de pixel, hoe hoger de resolutie van het hologram, " zei Dr. Haider Butt van CMMPE, die het werk samen met Yunuen Montelongo dirigeerde.

"We gebruikten koolstofnanobuizen als diffractieve elementen - of pixels - om hologrammen met een hoge resolutie en een breed gezichtsveld te produceren."

De meerwandige nanobuisjes die voor dit werk worden gebruikt, zijn ongeveer 700 keer dunner dan een mensenhaar, en verticaal gegroeid op een laag silicium op de manier van atomaire schoorstenen.

De onderzoekers konden een plaatsingspatroon berekenen dat de naam van deze instelling uitdrukte met behulp van verschillende kleuren laserlicht - allemaal gekanaliseerd (verstrooid) vanuit de nanoschaalstructuren.

Voor Haider Butt is dit nog maar het begin – aangezien deze pixels en hun daaropvolgende schermen niet alleen de hoogste resolutie hebben, maar ultragevoelig voor veranderingen in materiaal en invallend licht.

"Er kan een nieuwe klasse van zeer gevoelige holografische sensoren worden ontwikkeld die afstand kunnen detecteren, beweging, kantelen, temperatuur en dichtheid van biologische materialen, " zei Butt.

"Wat zeker is, is dat deze resultaten de weg banen naar het gebruik van nanostructuren voor het produceren van 3D-hologrammen met een breed gezichtsveld en de allerhoogste resolutie."

Voor de onderzoekers, er zijn twee belangrijke volgende stappen voor deze opkomende technologie. Een daarvan is het vinden van een goedkoper alternatief voor nanobuisjes, die financieel onbetaalbaar zijn:"Alternatieve materialen moeten worden onderzocht en onderzocht, we gaan zinkoxide nanodraden proberen om dezelfde effecten te bereiken."

De andere is om beweging in de projecties te onderzoeken. Momenteel, deze pixels op atomaire schaal kunnen alleen statische hologrammen weergeven. Butt en zijn team zullen verschillende technieken bekijken, zoals het combineren van deze pixels met de vloeibare kristallen die worden gevonden in flatscreen-technologie om vloeiende weergaven te creëren - mogelijk leidend tot veranderlijke foto's en zelfs haarscherpe holografische video.