Ne serait-il pas étonnant que les images imprimées puissent avoir l'air en trois dimensions (3D) ? Malheureusement, les impressions conventionnelles telles que les photographies affichent des images bidimensionnelles (2D) avec un aspect fixe car elles ne contiennent que des informations sur l'intensité et la couleur. Ces impressions sont incapables d'afficher une image 3D car elles manquent de contrôle directionnel des rayons lumineux, d'où la perte d'informations sur la profondeur.

Pour résoudre ce problème, une équipe de chercheurs de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) a utilisé une technique d'impression 3D à l'échelle nanométrique pour créer des impressions de champ lumineux (LFP) à haute résolution. Le LFP comprend un réseau de microlentilles alignées au-dessus d'un réseau de pixels de couleur structurels. Lorsque le LFP est éclairé par une lumière blanche ordinaire, une image 3D s'affiche. L'image 3D est autostéréoscopique, ce qui signifie qu'il peut être consulté sans avoir besoin de porter des lunettes spéciales. L'image change d'apparence lorsqu'elle est vue sous différents angles, ce qui donne au LFP un effet visuel 3D spécial.

Plus important, Les LFP haute résolution sont nécessaires pour afficher des images 3D ultra-réalistes qui ont des applications potentielles dans les œuvres d'art et les éléments de sécurité. En utilisant l'impression 3D à l'échelle nanométrique pour créer des LFP, l'équipe a atteint une résolution maximale de 25 pixels, 400 points par pouce (dpi), qui surpasse la résolution en pixels des imprimantes jet d'encre grand public ~1, 200 dpi. Les pixels de couleur structurels du LFP sont constitués de nanopiliers (environ 300 nm de diamètre). Le résultat le plus remarquable est peut-être que chaque pixel de couleur peut être représenté par un seul nanopilier pour produire le LFP à sa résolution maximale.

Professeur agrégé SUTD Joel Yang, qui est le chercheur principal de cette recherche, a fait remarquer :« C'est peut-être la première fois que l'impression 3D est utilisée pour créer entièrement une impression de champ lumineux multicolore (LFP) en une seule étape, sans utilisation de colorants, et sans qu'il soit nécessaire d'aligner manuellement les microlentilles sur les pixels de couleur. Les impressions sont intégrées avec jusqu'à 225 images dans un seul LFP pour générer des transitions de visualisation fluides à une résolution sans précédent. Ces effets conduiront à des impressions 2D qui produiront à l'avenir des visuels 3D ultra-réalistes."

L'équipe prévoit que les LFP haute résolution deviendront plus facilement disponibles sur le marché lorsque la nanotechnologie permettra une plus grande évolutivité et un plus grand débit. Cette recherche a été publiée dans Communication Nature .