Nanorør bruges til at skabe de mindste hologrampixel nogensinde

(Phys.org) – Et gennembrud i brugen af ​​kulstofnanorør som optiske projektorer har gjort det muligt for forskere at generere hologrammer ved at bruge de mindste pixels nogensinde.

Forskere har genereret hologrammer fra kulstof nanorør for første gang, hvilket kunne føre til meget skarpere hologrammer med et voldsomt øget synsfelt.

Forskerne fra University's Center of Molecular Materials for Photonics and Electronics (CMMPE) har udnyttet disse rørs ekstraordinære ledende og lysspredningsevner - lavet af adskillige plader af kulstofatomer rullet ind i en cylinder - til at diffraktere højopløsningshologrammer.

Kulstof nanorør er en milliardtedel meter brede, kun få nanometer, og forskerne har brugt dem som de mindste spredeelementer nogensinde til at skabe en statisk holografisk projektion af ordet CAMBRIDGE.

Mange forskere mener, at kulstof nanorør vil være kernen i fremtidens industri og menneskelige bestræbelser, med forventet effekt på alt fra solceller til kræftbehandlinger, samt optisk billeddannelse. En af deres mest forbløffende egenskaber er styrke - omkring 100 gange stærkere end stål med en sjettedel af vægten.

Arbejdet med at bruge disse nanorør til at projicere hologrammer, 2D-billederne, der optisk gengives som tredimensionelle, er blevet offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer .

"Mindre pixels tillader diffraktion af lys ved større vinkler - hvilket øger synsfeltet. jo mindre pixel, jo højere opløsning af hologrammet, " sagde Dr Haider Butt fra CMMPE, der ledede arbejdet sammen med Yunuen Montelongo.

"Vi brugte kulstof nanorør som diffraktive elementer - eller pixels - til at producere høj opløsning og bredt synsfelt hologrammer."

De flervæggede nanorør, der bruges til dette arbejde, er omkring 700 gange tyndere end et menneskehår, og dyrket lodret på et lag silicium på samme måde som atomskorsten.

Forskerne var i stand til at beregne et placeringsmønster, der udtrykte navnet på denne institution ved hjælp af forskellige farver af laserlys - alle kanaliseret ud (spredt) fra strukturerne i nanoskala.

For Haider Butt er dette kun begyndelsen – da disse pixels og deres efterfølgende skærme ikke kun har den højeste opløsning, men ultrafølsom over for ændringer i materiale og indkommende lys.

"Der kan udvikles en ny klasse af meget følsomme holografiske sensorer, der kan registrere afstand, bevægelse, vippe, temperatur og tæthed af biologiske materialer, " sagde Butt.

"Hvad der er sikkert er, at disse resultater baner vejen mod at bruge nanostrukturer til at producere 3D-hologrammer med bredt synsfelt og den allerhøjeste opløsning."

For forskerne, der er to vigtige næste skridt for denne nye teknologi. Den ene er at finde et billigere alternativ til nanorør, som er økonomisk uoverkommelige:"Alternative materialer bør udforskes og undersøges, vi vil prøve zinkoxid nanotråde for at opnå de samme effekter."

Den anden er at undersøge bevægelse i projektionerne. I øjeblikket, Disse pixels i atomskala kan kun gengive statiske hologrammer. Butt og hans team vil se på forskellige teknikker, såsom at kombinere disse pixels med de flydende krystaller, der findes i fladskærmsteknologi, for at skabe flydende skærme – hvilket muligvis kan føre til udskiftelige billeder og endda knivskarpe holografiske videoer.