Ученые из МТИ и Гарварда разработали новую технологию повышения диффузии оптических приборов, то есть способности рассеивать свет. Для этого они смешали частицы стекла с жидкостью. Их исследование описано в журнале ACS Photonics.
В нынешней форме новый диффузор может использоваться для калибровки широкого спектра систем формирования изображения, но ученые считают, что этот механизм способен, в конце концов, привести к появлению голографических видеоэкранов или настраиваемых оптических устройств, которые будут применяться в получении и создании изображений, а также в фотографии.
В ходе экспериментов смесь твердых и жидких веществ показала гораздо большее изменение диффузии, чем прогнозировали существующие теории, так что исследователи разработали новую компьютерную модель для ее описания. Эта модель могла бы помочь им создать более сложные приложения для базовой технологии.
Жидкость и стекло в прототипе были избраны потому, что обладают схожими коэффициентами преломления, то есть свет проходит сквозь них с одинаковой скоростью. Когда свет проходит сквозь материал с высоким коэффициентом преломления, он меняет свое направление.
Создан гибкий голографический смартфон
Идеи
Исследователи сделали ставку на тот факт, что изменения температуры меняют коэффициент преломления материалов. Изменение на 10 градусов по Фаренгейту повышает диффузию их устройства в десятки раз, а на 42 градуса — в тысячу.
«Тяжело найти твердый или жидкий материал, у которых точно такой же коэффициент преломления при комнатной температуре, — говорит Бармак Хешмат, соавтор статьи. — Но если скорость изменений КП для твердых и жидких материалов различна — что верно для большинства твердых и жидких тел — то при определенной температуре они в точности совпадут. Вот откуда этот гигантский скачок в прозрачности».
В голографических системах ячейки, наполненные смесью реагирующих на электричество твердых материалов и жидкостей могут менять свою диффузию при подаче тока, таким же образом, как клетки, наполненные ионизированным газом, меняют цвет в плазменном телевизоре. Соседние ячейки могут распространять свет в слегка разных направлениях, создавая иллюзию трехмерного изображения, пишет MIT News.