ساخت کوچک‌ترین هولوگرام دنیا

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ScienceAlert، دانشمندان به تازگی هولوگرامی بسیار نازک ساخته‌اند که به دلیل باریکی بیش از حدی که دارد قابل استفاده در وسایل مختلفی چون گوشی‌های هوشمند، صفحه نمایشگرهای کامپیوتر و تلویزیون‌هاست. ضخامت این هولوگرام 1000 برابر نازک‌تر از تار موست.

امروزه، هولوگرام بخشی از زندگی معمول ما شده است؛ هولوگرام‌هایی که می‌توانید آنها را لمس کنید و با آنها تقابل داشته باشید. این هولوگرام‌های اولیه با استفاده از مواد ساده قابل تولید روی گوشی هستند.

اما دانشمندان تاکنون به دنبال آن بوده‌اند که تا حد امکان هولوگرام‌ها را نازک‌ کنند تا بتوان آنها را با دستگاه‌ها و وسایل شخصی هماهنگ کرد. هولوگرام‌های کامپیوتری معمول برای استفاده در دستگاه‌های الکترونیک بسیار بزرگ هستند اما با ساخت این هولوگرام‌های جدید، این مانع را از سر راه برمی‌دارد.

در یک دستگاه هولوگرافی، نور را باید به گونه‌ای مدیریت کرد که توهمی از یک شیء سه‌بعدی بسازد. تاکنون، مواد به کار رفته در ساخت هولوگرام باید به نازکی طول موج‌های نوری می‌بودند که سعی بر مدیریت آن بود. محققان شرایط را به گونه‌ای هدایت کرده‌اند که بتوانند با استفاده از مواد عجیبی موسوم به مواد عایق توپولوژیک بتوانند بر محدودیت‌های معمول ضخامت این هولوگرام‌ها غلبه کنند.

عایق توپولوژیک نوعی ماده کوآنتومی همراه با ویژگی‌های خاص است. این ماده ضریب شکست پایینی در سطح آن دارد اما این ضریب شکست در میانه آن بسیار بالاست. گروه تحقیقاتی، عایق توپولوژیک خود را با کشت غشایی 25 نانومتری از ترکیب روی یک ویفر در داخل لایه سیلیکونی تولید کرده‌اند.

ضریب شکست بالا باعث جهش نور در اطراف «عایق توپولوژیک» می‌شود. زمانی که انعکاس داخی چندگانه باعث تشکیل فازهای مختلف نور می‌شود، موقعیت‌هایی را برای تشکیل یک هولوگرام سه‌بعدی ایجاد می‌کند.

برای تشکیل یک تصویر، نقش آن با لیزر روی غشای نازک «تلوراید آنتیمونی» حک می‌شود. این دقیقا مانند روشی است که برای ثبت اطلاعات روی سی‌دی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این فناوری، محققان می‌توانستند هولوگرامی مربعی به طول سه میلی‌متر ایجاد کنند.

این هولوگرام نانویی با سیستم نوشتاری لیزری ساده و سریعی ساخته می‌شود که این طرح را برای کاربری‌های با مقیاس بزرگ و تولید انبوه مناسب می‌کند. به گفته محققان، مرحله بعدی از تحقیقات، توسعه غشای بسیار نازکی است که بتواند روی صفحه نمایشگر LCD قرار گیرد تا قابلیت نمایش هولوگرافیک‌های سه بعدی را فراهم کند.

برای این کار، اندازه پیکسل تا 10 برابر کوچک‌تر شده است. هولوگرافی‌های سه بعدی در مصارف پزشکی تشخیصی، آموزش، ذخیره اطلاعات و سیستم امنیت و دفاعی کاربرد دارد. این هولوگراف‌ سه‌بعدی دارای پتانسیل برای تبدیل به طیف وسیعی از صنایع را دارد.

مترجم: ندا اظهری