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中国科学家创造出世上最薄全息图,“全息手机屏” 或将诞生

2017-05-23 14:16:16 来源: 麻省理工科技评论 作者:
摘要:要说科幻电影里最酷的技术是什么,全息图像肯定会名列前茅。不论是钢铁侠还是阿凡达,这种全角度3D图像技术的出场总是带着浓浓的科幻风。虽然现在已有全息图像技术出现,但是其体

要说科幻电影里最酷的技术是什么,全息图像肯定会名列前茅。不论是钢铁侠还是阿凡达,这种全角度3D图像技术的出场总是带着浓浓的科幻风。虽然现在已有全息图像技术出现,但是其体积和技术的限制还不能实现科幻作品中的随时随地投射。

不过现在,我们离便携式全息图像又近了一步。

图丨阿凡达里“母亲树”的全息图像

近日,由顾敏院士领导的北京理工大学和皇家墨尔本理工大学联合研究团队创造出了一款只有25纳米薄的全息图,为目前世界之最。由于该全息图像是由光刻技术所生产出来,因此比现有的电脑生成全息图在大规模生产及使用方面有着极大的优势。在此之外,顾院士还表示:“现有的电脑生成全息图像对于电子设备来说太大了,但是我们的超薄全息图可以打破体积的限制。

简单来说,全息图像技术是使用一个2D平面对可视光进行调制,使其看起来有3D的感觉。由于需要在光线中产生足够的相位移,现有全息图像技术的厚度需要处于可视光波波长的范围内(400-700纳米)。

但是,顾院士团队却使用拓扑绝缘体材料打破了这一限制,成功实现25纳米的全息图像技术。拓扑绝缘体是一种具有奇特量子特性的材料。其表面折射率极低,但材料主体的内部却有着极高的折射率。因此,这层拓扑绝缘体薄膜可以作为光谐振腔,大幅度提高全息图像调制相位移的能力,减少对厚度的要求。

顾院士表示,当全息图像融入日常生活中的电子设备之后,屏幕大小将失去意义。因为一款弹出的3D全息图所含有的信息量将远超手机或手表屏幕所能提供的。不论是医疗,教育,数据存储,国防,还是网络安全行业,3D全息图像都有引发一场产业革命的潜力,而此项发明意味着我们离那一天的到来又近了一步。

如今,该研究团队下一个目标将为发明一款可以覆盖在LCD屏幕上的坚硬全息图薄膜,把3D全息图像融入手机和平板的移动设备。若想要实现这一目标,研究人员需要在纳米级别上继续缩小每个像素的体积,至少要缩小10倍以上。之后,更为长远的目标将为创造出可变形的全息图薄膜,打开全息图像的应用市场。

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