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中國科學(xué)家創(chuàng)造出世上最薄全息圖 打破體積限制
要說科幻電影里最酷的技術(shù)是什么，全息圖像肯定會名列前茅。不論是鋼鐵俠還是阿凡達，這種全角度3D圖像技術(shù)的出場總是帶著濃濃的科幻風。雖然現(xiàn)在已有全息圖像技術(shù)出現(xiàn)，但是其體積和技術(shù)的限制還不能實現(xiàn)科幻作品中的隨時隨地投射。
不過現(xiàn)在，我們離便攜式全息圖像又近了一步。
近日，由顧敏院士領(lǐng)導(dǎo)的北京理工大學(xué)和皇家墨爾本理工大學(xué)聯(lián)合研究團隊創(chuàng)造出了一款只有25納米薄的全息圖，為目前世界之最。由于該全息圖像是由光刻技術(shù)所生產(chǎn)出來，因此比現(xiàn)有的電腦生成全息圖在大規(guī)模生產(chǎn)及使用方面有著極大的優(yōu)勢。在此之外，顧院士還表示：“現(xiàn)有的電腦生成全息圖像對于電子設(shè)備來說太大了，但是我們的超薄全息圖可以打破體積的限制。
簡單來說，全息圖像技術(shù)是使用一個2D平面對可視光進行調(diào)制，使其看起來有3D的感覺。由于需要在光線中產(chǎn)生足夠的相位移，現(xiàn)有全息圖像技術(shù)的厚度需要處于可視光波波長的范圍內(nèi)(400-700納米)。
但是，顧院士團隊卻使用拓撲絕緣體材料打破了這一限制，成功實現(xiàn)25納米的全息圖像技術(shù)。拓撲絕緣體是一種具有奇特量子特性的材料。其表面折射率極低，但材料主體的內(nèi)部卻有著極高的折射率。因此，這層拓撲絕緣體薄膜可以作為光諧振腔，大幅度提高全息圖像調(diào)制相位移的能力，減少對厚度的要求。
當全息圖像融入日常生活中的電子設(shè)備之后，屏幕大小將失去意義。因為一款彈出的3D全息圖所含有的信息量將遠超手機或手表屏幕所能提供的。不論是醫(yī)療，教育，數(shù)據(jù)存儲，國防，還是網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)，3D全息圖像都有引發(fā)一場產(chǎn)業(yè)革命的潛力，而此項發(fā)明意味著我們離那一天的到來又近了一步。
如今，該研究團隊下一個目標將為發(fā)明一款可以覆蓋在LCD屏幕上的堅硬全息圖薄膜，把3D全息圖像融入手機和平板的移動設(shè)備。若想要實現(xiàn)這一目標，研究人員需要在納米級別上繼續(xù)縮小每個像素的體積，至少要縮小10倍以上。之后，更為長遠的目標將為創(chuàng)造出可變形的全息圖薄膜，打開全息圖像的應(yīng)用市場。
