p Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri estão criando uma nova abordagem para reconstruir imagens holográficas em cores 3-D usando apenas uma camada de filme metálico em nanoescala. Este trabalho tem um enorme potencial para mudar nossas vidas diárias, equipando nossos telefones celulares com visores flutuantes 3-D e imprimindo marcas de segurança 3-D em cartões de crédito. p Dr. Xiaodong Yang, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial no Missouri S&T, e Dr. Jie Gao, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial no Missouri S&T, descrevem seus hologramas totalmente coloridos ultrafinos em "ACS Nano". E eles ilustram sua abordagem reproduzindo várias imagens holográficas coloridas com filmes finos de alumínio em escala nanométrica. Um nanômetro é um bilionésimo de um metro, e alguns nanomateriais têm apenas alguns átomos de tamanho.

p O método descrito no ACS Nano O artigo "Full-Color Plasmonic Metasurface Holograms" envolve o uso de filmes metálicos ultrafinos em escala nanométrica com metassuperfícies que podem manipular a frente de onda da luz. O holograma de metassuperfície dos pesquisadores é um filme de alumínio de 35 nanômetros de espessura perfurado com minúsculos orifícios retangulares de 160 nanômetros por 80 nanômetros com diferentes ângulos de orientação criados por um processo de microfabricação conhecido como moagem de feixe de íons focalizado.

p Experimentando a interação do vermelho, luz laser verde e azul nas estruturas metassuperfície, os pesquisadores demonstraram "imagens holográficas de cores vivas e nítidas com alta resolução e baixo ruído". As três cores primárias - vermelho, verde e azul - foram produzidos, e as cores secundárias de ciano, magenta, amarelo e branco também foram produzidos. Para ilustrar suas imagens holográficas reconstruídas, eles fizeram letras "CMYW", uma maçã e um cubo de Rubik. Eles acreditam que o holograma de metassuperfície é uma promessa para aplicações futuras, como marcação de segurança de cartão de crédito, imagem biomédica, Visores flutuantes 3-D e armazenamento de big data.

p "Ajustando o ângulo de orientação das fendas em nanoescala, somos capazes de ajustar totalmente o atraso de fase através da fenda para realizar a modulação de fase dentro de toda a gama de cores visíveis, "diz Yang." Além disso, a modulação de amplitude é obtida simplesmente incluindo ou não a fenda. Nossos hologramas contêm modulações de amplitude e fase em escala nanométrica para que imagens holográficas de alta resolução e baixo ruído possam ser reconstruídas. "

p Os pesquisadores criaram o holograma de metassuperfície perfurando minúsculas fendas retangulares com vários ângulos de orientação através da camada fina de alumínio. Sob um microscópio eletrônico de varredura, o holograma parece um padrão de bordado.

p "Diferente dos hologramas de metassuperfície existentes atualmente, que são projetados principalmente para cores limitadas, nosso método multiplexado por comprimento de onda - codificando mudanças de fase adicionais nos hologramas e introduzindo iluminação de ângulo incidente inclinado de luz laser - resulta na reconstrução bem-sucedida de quase todas as cores visíveis, "diz Gao, co-autor do artigo.