(Phys.org)—Il existe de nombreuses façons différentes de générer un hologramme, chacune avec ses avantages et ses inconvénients. En essayant de maximiser les avantages, les chercheurs dans une nouvelle étude ont conçu un hologramme fait d'un métamatériau composé de nanotiges d'aluminium qui peuvent produire de la lumière sur tout le spectre visible, et le faire d'une manière qui donne des images plus lumineuses que les autres méthodes.

Les chercheurs, dirigé par Din Ping Tsai à l'Université nationale de Taiwan et à l'Academia Sinica, tous deux à Taipei, Taïwan, ont publié un article sur le nouvel hologramme dans un récent numéro de Lettres nano .

Comme l'expliquent les chercheurs, les hologrammes multicolores existent depuis de nombreuses années et sont souvent utilisés sur les cartes de crédit et à d'autres fins de sécurité. Ces "hologrammes arc-en-ciel" mélangent le rouge, bleu, et la lumière verte sous un éclairage de lumière blanche pour produire une variété de couleurs. Le principal inconvénient, cependant, est qu'un spectateur voit des couleurs différentes selon l'angle de vue, ce qui a limité les applications de ces hologrammes.

Plus récemment, les chercheurs ont démontré qu'une autre façon de générer des hologrammes multicolores implique des métamatériaux - des matériaux artificiels composés de motifs répétitifs de petites structures, permettant d'ajuster leurs propriétés optiques. Les hologrammes constitués de métamatériaux sont appelés « méta-hologrammes ».

En général, les hologrammes utilisent soit une modulation d'amplitude soit une modulation de phase des ondes lumineuses pour obtenir l'effet holographique. Dans la nouvelle étude, les chercheurs expliquent que la modulation de phase est plus souhaitable car elle produit une image plus lumineuse. Cependant, jusqu'à présent, les méta-hologrammes multicolores basés sur la modulation de phase n'ont pas été réalisés avec succès. En effet, la modulation de phase avec les matériaux d'or et d'argent qui sont généralement utilisés dans les méta-hologrammes ne peut tout simplement pas s'étendre sur tout le spectre visible en raison des propriétés des matériaux d'or et d'argent.

Dans le nouveau journal, les chercheurs ont construit le métamatériau à partir de nanotiges en aluminium, qui ne souffre pas des mêmes limitations que l'or et l'argent, et peut donc produire de la lumière sur tout le spectre visible. La nouvelle méthode est la première démonstration d'un système à modulation de phase, méta-hologramme en couleur composé de nanotiges d'aluminium.

Les nanotiges ont des longueurs différentes (50 à 150 nm), avec des tiges plus longues résonnant à des longueurs d'onde de lumière plus longues pour produire le spectre complet des couleurs. La technique peut également projeter différentes images à différents emplacements sur la surface d'affichage.

"Par rapport aux méta-hologrammes de la littérature, notre méta-hologramme proposé composé d'aluminium à faible coût et de production en masse a des images à polarisation commutable et à multiplexage de couleurs qui ne peuvent pas être démontrées par les métaux largement utilisés, comme l'or et l'argent, " Tsai a dit Phys.org .

Les chercheurs s'attendent à ce que la technique puisse être adaptée pour générer des images 3D en utilisant des nanotiges croisées constituées de deux ensembles de tiges d'aluminium perpendiculaires, dont chacun produit une seule image mais avec une polarisation différente. Les images doubles pourraient avoir des applications dans l'imagerie 3D sans lunettes et le stockage de données.

"Nos plans futurs visent à améliorer l'efficacité du méta-hologramme signalé et à démontrer un méta-hologramme multidimensionnel capable de reconstruire des images couleur dépendantes de la polarisation sur différents plans focaux, " dit Tsaï.

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