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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(shuō)科幻電影里最酷的技術(shù)是什么，全息圖像肯定會(huì )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(chǎng)總是帶著(zhù)濃濃的科幻風(fēng)。雖然現在已有全息圖像技術(shù)出現，但是其體積和技術(shù)的限制還不能實(shí)現科幻作品中的隨時(shí)隨地投射。
不過(guò)現在，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(lái)，因此比現有的電腦生成全息圖在大規模生產(chǎn)及使用方面有著(zhù)極大的優(yōu)勢。在此之外，顧院士還表示：“現有的電腦生成全息圖像對于電子設備來(lái)說(shuō)太大了，但是我們的超薄全息圖可以打破體積的限制。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，全息圖像技術(shù)是使用一個(gè)2D平面對可視光進(jìn)行調制，使其看起來(lái)有3D的感覺(jué)。由于需要在光線(xiàn)中產(chǎn)生足夠的相位移，現有全息圖像技術(shù)的厚度需要處于可視光波波長(cháng)的范圍內(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(shí)現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，但材料主體的內部卻有著(zhù)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。不論是醫療，教育，數據存儲，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(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命的潛力，而此項發(fā)明意味著(zhù)我們離那一天的到來(lái)又近了一步。
如今，該研究團隊下一個(gè)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(dòng)設備。若想要實(shí)現這一目標，研究人員需要在納米級別上繼續縮小每個(gè)像素的體積，至少要縮小10倍以上。之后，更為長(cháng)遠的目標將為創(chuàng )造出可變形的全息圖薄膜，打開(kāi)全息圖像的應用市場(chǎng)。
