Papirtynde linser kan krympe kameraer og holografiske skærme

Et nyt nanostruktureret materiale gør det muligt at erstatte voluminøse linser og andre optiske enheder med et tyndt ark materiale såsom silicium.

Forskuddet, beskrevet i journalen Videnskab , kunne gøre det muligt at formindske nogle kameralinser af professionel kvalitet til tykkelsen af ​​et kreditkort. Det kan også muliggøre lettere, mere kompakte holografiske 3D-briller i fuld farve, den slags, der er udviklet af Microsoft og det Google-opkøbte firma Magisk spring (se Magic Leap og Microsoft's New Idea: A Hologram Headset to Rewrite Reality).

Arbejdet blev inspireret for et år siden, da Google henvendte sig til Federico Capasso, professor i anvendt fysik ved Harvard, med en udfordring. Han havde for nylig demonstreret, at han kunne bygge tynde, nanostrukturerede film, der kunne manipulere lys. Filmene fungerede godt med kun én farve, og Google ville vide, om han kunne få teknologien til at fungere med rødt, grønt og blåt lys - de farver, der er nødvendige for at producere fuldfarveskærme.

Google siger, at arbejdet ville være særligt vigtigt for arbejde relateret til Google Glass, men specificerede ikke hvordan (Google er stoppet med at sælge sin Glass-enhed, da den arbejder på at forbedre den - se Google Glass Is Dead; Længe leve Smart Glasses ).

Capasso har en aftale med Google om ikke at tale om detaljer om mulige applikationer, men siger, at hans materialer er nyttige til holografisk 3D-billeddannelse og augmented reality, hvor computergenererede billeder ser ud til at være overlejret på den virkelige verden. Evnen til at manipulere flere farver kan hjælpe Google med at lave en fuldfarve-bærbar version af Magic Leap-teknologien – den kompakte version, som den er demonstreret indtil videre, viser kun et grønt billede.

Et problem med de fleste optiske materialer er, at de bøjer lys af forskellige bølgelængder i forskellige vinkler - grunden til, at prismer skaber regnbuer. Dette gør det svært at producere klare billeder i et kamera, for eksempel, da ikke alle bølgelængder af lys bliver fokuseret på det samme sted. Det er muligt at rette op på problemet, men det indebærer tilføjelse af ekstra linser, hvilket er grunden til, at de avancerede linser, professionelle bruger, er så omfangsrige.

Capasso og hans kolleger fandt måder at få alle bølgelængderne til at bøje i samme vinkel. Det har længe været kendt, at du kan producere ultrafine mønstre i en metalplade eller et andet materiale, som vil opdele lyset i forskellige farver, som et prisme gør. Capasso fandt ud af, at variation af dette mønster på nanoskalaen på en præcis måde får lys med tre forskellige bølgelængder til at bøje i samme vinkel. Hans eksperimentelle enhed manipulerer infrarøde bølgelængder, men principperne kunne også anvendes til synlige bølgelængder, så lys, der trænger ind i det tynde materialeark, kunne forblive hvidt i stedet for at blive brudt op i en regnbue. Alligevel kommer lyset ud i en anden vinkel, end det gik ind. Slutresultatet er evnen til at manipulere lyset ved hjælp af meget tynde materialer.

skjule