Hologramas podem ser usados como ferramenta de comunicação

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/02/2020

Por enquanto a equipe só conseguiu fazer transmissões de letras e pequenas mensagens, mas o futuro é promissor, como visto nesta arte.
[Imagem: Nanoscale Horizons]

Comunicação por hologramas

Quem assistiu o filme Pantera Negra viu as pessoas do Reino Wakanda comunicando-se através de hologramas.

E aquela cena específica da ficção pode se tornar realidade antes do que se poderia imaginar, permitindo trocar informações diferentes com pessoas de diferentes locais.

Esta possibilidade está sendo viabilizada pela criação dos "meta-hologramas", que são versões modificadas dos mesmos hologramas usados para evitar falsificações, nas notas e cartões de crédito, por exemplo,

A diferença é que as estruturas meta-holográficas são capazes de mostrar uma imagem quando a luz incidente está em uma direção, e outra imagem diferente quando a luz está vindo da outra direção.

Além disso, os meta-hologramas criados agora por uma equipe da Universidade Pohang, na Coreia do Sul, são finos e leves, facilitando sua aplicação prática - eles se enquadram no campo dos metamateriais, os mesmos que manipulam a luz para criar os mantos de invisibilidade.

Meta-hologramas

Enquanto as telas de TV e computadores podem transmitir apenas a intensidade da luz, as técnicas holográficas podem usar a intensidade e a fase da luz para reproduzir filmes em espaços tridimensionais. E os metamateriais permitem configurar nanoestruturas - seus tamanhos e formas, por exemplo - para controlar a intensidade e a fase da luz ao mesmo tempo.

O meta-holograma criado pela equipe coreana possui píxeis microscópicos - pilares de 300 a 400 nanômetros de largura -, o que lhe permite alcançar uma resolução muito alta das imagens holográficas com um grande campo de visão, em comparação com os projetores holográficos existentes, como o modulador espacial de luz.

Mas a principal inovação é que o meta-holograma mostra imagens qualquer que seja a direção da luz, o que não havia sido conseguido antes, nem mesmo pela própria equipe, que tem estado na vanguarda das telas holográficas.

Ilustração do dispositivo (esquerda) e imagens reais transmitidas para um lado e para o outro (direita) - considere que a meta-superfície está no centro do quadrado negro.
[Imagem: Junsuk Rho/POSTECH]

Meta-superfícies

Para conseguir seu avanço, a equipe usou dois tipos diferentes de meta-superfícies - essencialmente metamateriais planos. A primeira meta-superfície foi projetada para ter informações de fase quando a luz incidente está na direção "para a frente", enquanto a outra opera quando a luz está na direção "para trás".

Como resultado, são exibidas imagens diferentes em tempo real, dependendo da direção da luz - ou, em outras palavras, transmitindo informações diferentes para diferentes locais.

Além disso, a equipe aplicou ressonâncias magnéticas duplas e ressonâncias antiferromagnéticas, que são fenômenos que ocorrem nos nanopilares de silício, para superar a baixa eficiência dos meta-hologramas convencionais. Isto permitiu alcançar uma eficiência de difração superior a 60%, com imagens claras e de alta qualidade.

E o fato de usar silício significa que as meta-superfícies e seus meta-hologramas podem ser produzidos facilmente usando o processo convencional de fabricação de semicondutores.

"Dispositivos ópticos planos microscópicos, ultrafinos e ultraleves com base em uma meta-superfície são uma técnica impressionante com grandes potenciais, já que podem não apenas executar as funções dos dispositivos ópticos convencionais, mas também demonstrar múltiplas funções, dependendo de como a meta-superfície é projetada. Prevemos que esse novo desenvolvimento possa ser empregado em várias aplicações, como hologramas para apresentações, entretenimento, exposições, automóveis e muito mais," disse o professor Junsuk Rho, coordenador da equipe.

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