(Phys.org) - Hologramas dinâmicos permitem que imagens tridimensionais mudem ao longo do tempo como um filme, mas até agora esses hologramas ainda estão sendo desenvolvidos. O desenvolvimento de hologramas dinâmicos pode agora receber um impulso de pesquisas recentes sobre metassuperfícies ópticas, um tipo de superfície fotônica com propriedades ópticas ajustáveis.

Em um novo estudo publicado em Cartas de Física Aplicada , uma equipe de cientistas da The Australian National University em Canberra, Austrália; Friedrich Schiller University Jena em Jena, Alemanha; e Sandia National Laboratories em Albuquerque, Novo México, NÓS, demonstrou uma nova maneira de sintonizar metassuperfícies ópticas.

Uma metassuperfície é uma folha fina que consiste em uma matriz periódica de elementos em nanoescala. As dimensões exatas desses elementos são críticas, uma vez que são especificamente projetados para manipular certos comprimentos de onda de luz de maneiras específicas que aumentam suas propriedades elétricas e magnéticas.

Aqui, os cientistas demonstraram como manipular uma metassuperfície aplicando uma voltagem elétrica. Ao ligar e desligar a tensão de controle, "os pesquisadores poderiam mudar a transmissão óptica da metassuperfície. Por exemplo, eles poderiam ajustar a transmissão do regime opaco para o transparente para certos comprimentos de onda, alcançando uma mudança de transmitância de até 75%. A chave de voltagem também pode alterar a fase de certos comprimentos de onda em até 180 °.

"Demonstramos uma nova plataforma de tecnologia que permite o ajuste de metassuperfícies ópticas com grande contraste pela simples aplicação de uma tensão, "Dragomir Neshev, um professor de física na The Australian National University, contado Phys.org . "Do ponto de vista do aplicativo, aumenta a importância de que nosso conceito de ajuste é baseado em uma tecnologia semelhante à usada em telas comerciais de cristal líquido, o que facilitaria em grande parte a tradução de nosso conceito para aplicações do mundo real de metassuperfícies sintonizáveis. "

A maneira como essa sintonia funciona é que a tensão altera fisicamente os elementos da metassuperfície. A metassuperfície é feita de uma rede quadrada de nanodiscos de silício de 600 nm de diâmetro embutidos em um cristal líquido. Quando a tensão está "desligada, "as moléculas alongadas do cristal líquido ficam paralelas à metassuperfície. Ativar a voltagem reorienta as moléculas de cristal líquido para que fiquem perpendiculares à metassuperfície. As ondas de luz interagem com a metassuperfície de maneira diferente, dependendo da orientação do cristal líquido .

Embora outros métodos de ajuste de metassuperfície tenham sido sugeridos, estes têm várias desvantagens, por exemplo, eles funcionam lentamente e requerem assistência que os torna impraticáveis ​​para aplicações imediatas. Como a nova metassuperfície eletricamente ajustável funciona de forma rápida e simples, os pesquisadores esperam que o método possa ter uma ampla variedade de aplicações, incluindo hologramas dinâmicos, imagem sintonizável, e direção ativa do feixe.

"Com relação a uma visão de longo prazo ou inspiração para o desenvolvimento de dispositivos holográficos dinâmicos, podemos assistir a quase todos os filmes de ficção científica, "Neshev disse." A maioria deles apresenta dispositivos holográficos de interação homem-máquina para fins de visualização e comunicação, onde o holograma se move e muda no tempo com base na entrada do usuário.

“Embora ainda estejamos longe desse objetivo, uma aplicação realista de médio prazo de nossas metassuperfícies são lentes ajustáveis ​​para aplicações de microscopia a laser e formadores de feixe com funcionalidades aprimoradas, como a resposta seletiva de polarização. A direção ativa do feixe ou a formação do feixe podem ser aplicadas em comunicações ou como componentes em configurações de laboratório óptico. "

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