Sinds de jaren zestig, theaterbezoekers hebben gehuild voor ruwe 3D-brillen, gepolariseerde glazen, en shutter-brillen om hun kijkervaring te verbeteren. Deze basisapparaten, gebruikt om de hersenen te misleiden om een ​​kunstmatige driedimensionale werkelijkheid waar te nemen, kan binnenkort achterhaald worden met de introductie van nieuwe holografietechnologie die is ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv.

Tel Aviv University doctoraatsstudenten Yuval Yifat, Michal Eitan, en Zeev Iluz hebben zeer efficiënte holografie ontwikkeld op basis van nanoantennes die zowel voor veiligheidsdoeleinden als voor medische en recreatieve doeleinden kunnen worden gebruikt. Prof. Yael Hanein, van TAU's School of Electrical Engineering en hoofd van TAU's Centre for Nanoscience and Nanotechnology, en prof. Jacob Scheuer en prof. Amir Boag van de School of Electrical Engineering, leidde het ontwikkelteam. Hun onderzoek, gepubliceerd in de publicatie van de American Chemical Society Nano-letters , gebruikt de parameters van het licht zelf om dynamische en complexe holografische beelden te creëren.

Om een ​​driedimensionale projectie uit te voeren met behulp van bestaande technologie, tweedimensionale afbeeldingen moeten worden "opnieuw geplot" - gedraaid en uitgebreid om een ​​driedimensionaal zicht te krijgen. Maar dankzij de nanoantennetechnologie van het team kunnen nieuw ontworpen hologrammen het uiterlijk van diepte nabootsen zonder opnieuw te worden geplot. De toepassingen voor de technologie zijn enorm en divers, volgens de onderzoekers die al zijn benaderd door commerciële entiteiten die geïnteresseerd zijn in de technologie.

De kaart eruit halen

"We hadden dit interessante idee:spelen met de parameters van licht, de fase van het licht, " zei Yifat. "Als we de relatie tussen lichtgolven dynamisch zouden kunnen veranderen, we zouden iets kunnen creëren dat dynamisch wordt geprojecteerd, zoals holografische televisie, bijvoorbeeld. De toepassingen hiervoor zijn eindeloos. Als je licht neemt en het laat schijnen op een speciaal ontworpen nanostructuur, je kunt het in elke gewenste richting en in elke gewenste vorm projecteren. Dat leidt tot interessante resultaten."

De onderzoekers werkten meer dan een jaar in het laboratorium aan de ontwikkeling en patentering van een kleine metalen nanoantennechip die, samen met een aangepast holografie-algoritme, kon de "fasekaart" van een lichtstraal bepalen. "Fase komt overeen met de afstand die lichtgolven moeten afleggen van het object waar je naar kijkt naar je oog, " zei Prof. Hanein. "In echte objecten, onze hersenen weten fase-informatie te interpreteren zodat je een gevoel van diepte krijgt, maar als je naar een foto kijkt, je verliest deze informatie vaak waardoor de foto's er plat uitzien. Hologrammen slaan de fase-informatie op, wat de basis is van 3D-beelden. Dit is echt een van de heilige gralen van visuele technologie."

Volgens de onderzoekers is hun methodologie is de eerste in zijn soort die met succes holografische beelden met een hoge resolutie produceert die efficiënt in elke richting kunnen worden geprojecteerd.

"We kunnen deze technologie gebruiken om elk gewenst object te reflecteren, "zei Prof. Scheuer. "Vroeger, wetenschappers waren in staat om alleen basisvormen te produceren - cirkels en strepen, bijvoorbeeld. We gebruikten, als ons voorbeeld, het logo van de Universiteit van Tel Aviv, die een zeer specifiek ontwerp heeft, en waren in staat om de beste resultaten tot nu toe te bereiken."

De sleutel tot complexe beelden

"Dit kan worden gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek, veiligheid, medisch, Engineering, en recreatieve doeleinden, " zei Prof. Scheuer. "Stel je een chirurg voor, die wordt gedwongen om verschillende CAT-SCAN-afbeeldingen opnieuw te plotten om een ​​nauwkeurig beeld te genereren. Door slechts één holografisch beeld te genereren, ze kon de symptomen vanuit elke hoek bekijken. evenzo, een architect zou een holografische blauwdruk kunnen maken die hij daadwerkelijk kan doorlopen en inspecteren. De toepassingen zijn echt eindeloos."

De nieuwe technologie kan ook worden gebruikt om op laser gebaseerde radars die voor militaire doeleinden worden gebruikt te verbeteren en om anti-namaaktechnieken te verbeteren die bescherming bieden tegen diefstal.

"We hebben hologrammen geoptimaliseerd tot de hoogste resolutie en een nieuwe methode ontwikkeld waarmee we elk willekeurig beeld kunnen produceren, " zei Prof. Scheuer. "Alles werd hier gedaan, bij de faciliteiten van het Tel Aviv Universitair Centrum voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie; inclusief de fabricage, karakterisering en experimenten."

De onderzoekers ontwikkelen momenteel technologie waarmee holografische beelden van vorm kunnen veranderen en kunnen bewegen.