Uma nova pesquisa da Universidade de St Andrews abre caminho para a tecnologia holográfica, com o potencial de transformar dispositivos inteligentes, comunicação, jogos e entretenimento.
Em um estudo publicado recentemente na Light, Science and Applications, pesquisadores da escola de Física e Astronomia criaram um novo dispositivo optoeletrônico a partir da combinação de Metasuperfícies Holográficas (HMs) e Diodos Emissores de Luz Orgânicos (OLEDs).
Até agora, hologramas eram criados usando lasers; no entanto, os pesquisadores descobriram que o uso de OLEDs e HMs oferece uma abordagem mais simples e compacta, que pode ser mais barata e fácil de aplicar, superando as principais barreiras para o uso mais amplo da tecnologia holográfica.
Diodos emissores de luz orgânicos são dispositivos de filme fino amplamente utilizados para criar os pixels coloridos em telas de telefones celulares e alguns TVs. Como uma fonte de luz plana e de emissão superficial, os OLEDs também são utilizados em aplicações emergentes, como comunicações ópticas sem fio, biofotônica e sensores, onde a capacidade de se integrar a outras tecnologias os torna bons candidatos para a realização de plataformas miniaturizadas baseadas em luz.
Uma metasuperfície holográfica é uma fina e plana rede de pequenas estruturas chamadas metaátomos – com tamanho aproximadamente mil vezes menor que a largura de um fio de cabelo – que são projetadas para manipular as propriedades da luz. Elas podem criar hologramas e suas aplicações abrangem diversas áreas, como armazenamento de dados, combate à falsificação, displays ópticos, lentes de alta abertura numérica – por exemplo, microscopia óptica – e sensoriamento.
No entanto, esta é a primeira vez que ambas foram usadas juntas para produzir o bloco básico de um display holográfico.
Os pesquisadores descobriram que quando cada metaátomo é cuidadosamente moldado para controlar as propriedades do feixe de luz que passa por ele, ele se comporta como um pixel da HM. Quando a luz atravessa a HM, em cada pixel, as propriedades da luz são ligeiramente modificadas.
Graças a essas modificações, é possível criar uma imagem pré-desenhada no lado oposto, explorando o princípio da interferência da luz, onde ondas de luz criam padrões complicados quando interagem entre si.
O Professor Ifor Samuel, da Escola de Física e Astronomia, afirmou: “Estamos empolgados em demonstrar essa nova direção para os OLEDs. Ao combinar OLEDs com metasuperfícies, abrimos também um novo caminho para a geração de hologramas e a modelagem da luz.”
Andrea Di Falco, professor de nano-fotônica na Escola de Física e Astronomia, disse: “Metasuperfícies holográficas são uma das plataformas materiais mais versáteis para controlar a luz. Com este trabalho, removemos uma das barreiras tecnológicas que impedem a adoção de metamateriais em aplicações do dia a dia. Essa descoberta permitirá uma mudança significativa na arquitetura de displays holográficos para aplicações emergentes, por exemplo, em realidade virtual e aumentada.”
O Professor Graham Turnbull, da Escola de Física e Astronomia, comentou: “Displays OLED normalmente precisam de milhares de pixels para criar uma imagem simples. Essa nova abordagem permite projetar uma imagem completa a partir de um único pixel OLED!”
Até agora, os pesquisadores conseguiam criar apenas formas muito simples com OLEDs, o que limitava sua usabilidade em algumas aplicações. No entanto, essa descoberta proporciona um caminho em direção a um display de metasuperfície miniaturizado e altamente integrado.
