Ægte holografiske film er inden for rækkevidde

Holografiske film, som den R2D2, der blev projiceret af prinsesse Leia i "Star Wars:A New Hope, "har længe været science fiction-provinsen, men for de fleste af os omfanget af vores erfaring med hologrammer kan være stempler på størrelse med en skilling på vores pas og kreditkort. Ved at bruge 'metasurface' materialer, der kan manipulere lys på måder, som naturlige materialer ikke kan, forskere regner med, at de endelig har set lyset for enden af ​​tunnelen til at skabe ægte holografiske film.

Fundene, af et team ved Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT), blev offentliggjort den 3. august i Optik Express .

Statiske hologrammer er overalt omkring os i disse dage på vores penge, kreditkort, og pas.

Disse 'overflade-relief hologrammer, ' stemplet på plastik på samme måde som vinylplader er præget, kan være nyttig som sikkerhedsanordning eller til at få indpakningspapir til at blinke, men de er kendt for deres lave billedkvalitet, stillbilleder, og begrænset synsvinkel. I det tredje årti af det 21. århundrede, vi har endnu ikke ægte holografiske film, på trods af deres allestedsnærværende i populærkulturen.

Selv 'hologrammer' af popstjerner, som i stigende grad er almindelige briller ved koncerter, er ikke ægte hologrammer, men en opdateret version af et meget gammelt teatralsk trick, der snyder øjet med spejle og lys – en illusion, der let afsløres som sådan, hvis beskueren bevæger sig bare lidt til siden af ​​opsætningen.

Men forskere ved Tokyo University of Agriculture and Technology har demonstreret en ægte holografisk film, hvis koncept er inspireret af den sekventielle afspilning af de allerførste filmprojektorer fra det 19. århundrede.

Beviset på konceptet afhænger af det, der kaldes en metasurface, et tyndt filmmateriale kun nanometer tykt, hvis mikrostruktur er kunstigt udformet på en måde, der leverer egenskaber, såsom smart manipulation af lys, som ikke findes i naturligt forekommende materialer. Metasurfaces involverer meget små gentagne mønstre på skalaer mindre end lysets bølgelængde. Det er deres form og særlige arrangement, hellere end, som med konventionelle materialer, deres kemiske sammensætning, som gør det muligt for metasoverflader at ændre lysets vej.

Forskerne 'printede' en række af 48 rektangulære rammer af en metaoverflade, der primært er lavet af guld, og som diffrakterer laserlys skinnede på den på en sådan måde, at de frembragte et ægte holografisk tredimensionelt billede, der optrådte i luften (ligesom prinsesse Leia) , kan ses fra de fleste vinkler i rummet.

Hver af metasurface-rammerne er lidt anderledes - som med en rulle af celluloidfilm - ved hjælp af 48 billeder af Jorden, der roterer. Den holografiske film blev afspillet ved sekventielt at rekonstruere hvert billede med en hastighed på 30 billeder i sekundet - den billedhastighed, der bruges i de fleste live-tv.

"Vi bruger en helium-neon laser som lyskilde, som producerer et rødligt holografisk billede, " sagde Kentaro Iwami, en af ​​ingeniørerne, der udviklede systemet, "så målet er at udvikle dette til at producere fuld farve til sidst. Og vi ønsker, at det skal kunne ses fra enhver vinkel:en 'hele halvkugle' 3D-projektion."

Det tog også en elektronstrålelitografiprinter seks en halv time at tegne de 48 billeder - en ekstremt kort film, der blev kørt på en løkke. En seks minutters holografisk film ville tage lidt over 800 timer at tegne, mener forskerne.