(Phys.org)—Une percée dans l'utilisation des nanotubes de carbone comme projecteurs optiques a permis aux scientifiques de générer des hologrammes en utilisant les pixels les plus petits jamais créés.

Des scientifiques ont généré pour la première fois des hologrammes à partir de nanotubes de carbone, ce qui pourrait conduire à des hologrammes beaucoup plus nets avec un champ de vision considérablement accru.

Les chercheurs du Centre des matériaux moléculaires pour la photonique et l'électronique (CMMPE) de l'Université ont exploité les capacités extraordinaires de conduction et de diffusion de la lumière de ces tubes - constitués de plusieurs feuilles d'atomes de carbone enroulées dans un cylindre - pour diffracter des hologrammes à haute résolution.

Les nanotubes de carbone mesurent un milliardième de mètre de large, quelques nanomètres seulement, et les scientifiques les ont utilisés comme les plus petits éléments de diffusion jamais créés pour créer une projection holographique statique du mot CAMBRIDGE.

De nombreux scientifiques pensent que les nanotubes de carbone seront au cœur des futures entreprises industrielles et humaines, avec un impact anticipé sur tout, des cellules solaires aux traitements contre le cancer, ainsi que l'imagerie optique. L'une de leurs caractéristiques les plus étonnantes est la résistance – environ 100 fois plus résistante que l'acier à un sixième du poids.

Le travail sur l'utilisation de ces nanotubes pour projeter des hologrammes, les images 2D rendues optiquement en trois dimensions, a été publié dans la revue Matériaux avancés .

"De plus petits pixels permettent la diffraction de la lumière à des angles plus grands - augmentant le champ de vision. Essentiellement, plus le pixel est petit, plus la résolution de l'hologramme est élevée, " a déclaré le Dr Haider Butt du CMMPE, qui a dirigé les travaux avec Yunuen Montelongo.

"Nous avons utilisé des nanotubes de carbone comme éléments diffractifs - ou pixels - pour produire des hologrammes à haute résolution et à large champ de vision."

Les nanotubes multiparois utilisés pour ce travail sont environ 700 fois plus fins qu'un cheveu humain, et cultivées verticalement sur une couche de silicium à la manière des cheminées atomiques.

Les chercheurs ont pu calculer un modèle de placement qui exprimait le nom de cette institution en utilisant différentes couleurs de lumière laser – toutes canalisées (dispersées) à partir des structures à l'échelle nanométrique.

Pour Haider Butt, ce n'est que le début, car ces pixels et leurs affichages ultérieurs ne sont pas seulement de la plus haute résolution, mais ultra-sensible aux changements de matériau et à la lumière entrante.

"Une nouvelle classe de capteurs holographiques hautement sensibles peut être développée qui pourrait détecter la distance, mouvement, inclinaison, température et densité des matières biologiques, " dit Butt.

"Ce qui est certain, c'est que ces résultats ouvrent la voie à l'utilisation de nanostructures pour produire des hologrammes 3D avec un large champ de vision et la résolution la plus élevée."

Pour les chercheurs, il y a deux prochaines étapes clés pour cette technologie émergente. L'une est de trouver une alternative moins chère aux nanotubes, qui sont financièrement prohibitifs :« Des matériaux alternatifs devraient être explorés et recherchés, nous allons essayer des nanofils d'oxyde de zinc pour obtenir les mêmes effets."

L'autre est d'étudier le mouvement dans les projections. Actuellement, ces pixels à l'échelle atomique ne peuvent restituer que des hologrammes statiques. Butt et son équipe examineront différentes techniques telles que la combinaison de ces pixels avec les cristaux liquides trouvés dans la technologie des écrans plats pour créer des affichages fluides, ce qui peut conduire à des images modifiables et même à des vidéos holographiques d'une netteté incroyable.