تصاویر هولوگرافیک سه بعدی

تصاویر هولوگرافیک سه بعدی و نمایش­های شناور در خارج از یک صفحه نمایش به مدت طولانی یکی از موارد مورد علاقه در فیلم­های علمی تخیلی از قبیل پیغام رهایی که توسط R2-D2 در فیلم جنگ ستارگان حمل شد،بوده است.

موفقیت فیلم سه بعدی آواتار ساخته­ی جیمز کمرون باعث یک علاقه­ی جهانی بی­نظیر نسبت به دستگاه­های نمایشگر انعطاف­پذیر،با کیفیت تصویر بالا و شناور شد.

در حقیقت،رویای نمایش بصری یک شی سه بعدی به صورت مداوم باعث سیر تحولات در تکنولوژی­های نمایش­گرها در طول دهه­های گذشته بوده است.

در حال حاضر اکثر شبیه­سازی­های سه بعدی فقط با کمک عینک­های مخصوص قابل دیدن است.ولی سود ایجاد شده توسط این بازار تکنولوژی سه بعدی در سال 2013 از مرز 93.21 میلیارد دلار(تقریباً دو برابر بازار خورشیدی جهانی)گذشته است و انتظار می­رود که تا سال 2018 تا 279.27 میلیارد دلار برسد.

تصاویر هولوگرافیک سه بعدی

صفحه نمایش­ها با تکنولوژی بالا

تلاش­های صورت گرفته در پژوهش­های مربوط به نانوتکنولوژی به شکل قابل توجهی در دستگاه­های نمایش­گر پیشرفت داشته است.گرافین،یک لایه­ی اتمی از ماده­ی کربن که دو دانشمند به نام­های Geim و Noviselov به خاطر آن در سال 2010 نوبل فیزیک را بردند،به عنوان یک جزء کلیدی برای دستگاه­های نمایش­گر انعطاف­پذیر و پوشیدنی پدیدار شد.گرافین به خاطر خواص فوق­ العاده­ی الکترونیکی و نوری  و استحکام مکانیکی بالا به صورت عمده به عنوان صفحات لمسی در دستگاه­های پوشیدنی مانند موبایل‌ها استفاده شده است.

این پیشرفت فنی،دستگاه­هایی مانند ساعت­های مچی هوشمند،باندهای فیتنس و هدست­های هوشمند را قادر ساخت تا از حالت علمی تخیلی به حالت واقعی انتقال پیدا کنند،حتی با این وجود که نمایش­گر هنوز دو بعدی و فلت (صاف) است.

ولی دستگاه­های نمایش­گر پوشیدنی،به خصوص دستگاه­هایی با نمایش شناور،یکی از مهم­ترین و قابل توجه­ترین گرایش­ها در این صنعت باقی خواهد ماند و قرار است که هر دو سال دو برابر شود و از 12 میلیارد دلار در سال 2018 فراتر رود.

صفحه نمایش­ها با تکنولوژی بالا

یک تصویر سه بعدی بدون عینک

در یک مقاله،چاپ امروز در Nature Communications ما نشان می­دهیم که چگونه تکنولوژی ما نمایش بر اساس زاویه­ی ناظر و شناور چند رنگی سه بعدی را در موادی که پایه­ی آنها گرافین است،تحقق می­بخشد.در نهایت،این امر به انتقال از دستگاه­های نمایش­گر پوشیدنی به سمت نمایش­گرهای سه بعدی شناور کمک می­کند.

نمایش­گر شناور مقدور شده با گرافین،بر پایه­ی اصول هولوگرافی اختراع شده توسط Dennis Gabor است،کسی که نوبل فیزیک را در سال 1971 به دست آورد.ایده­ی هولوگرافی نوری یک روش انقلابی برای ثبت و نمایش مقدار و فاز یک موج نوری ایجاد کرد که از یک موضوع مورد علاقه و مورد توجه ناشی می­شود.

درک فیزیکی از نمایش­های سه بعدی هولوگرافیک بر اساس زاویه­ی ناظر و با شفافیت بالا،متکی بر تولید یک صفحه نمایش هولوگرافیک دیجیتال است که از تعداد زیادی پیکسل تشکیل شده است.

این پیکسل­ها برای خم کردن نوری که اطلاعات را برای نمایش حمل می­کند،استفاده می­شوند.زاویه­ی خمش،توسط شاخص شکست ماده­ی سازنده­ی صفحه نمایش اندازه­گیری می­شود که بر اساس ارتباط هولوگرافیک است.

هر چه  شاخص شکست پیکسل­ها کوچک­تر باشد،زاویه­ی شکست در زمانی که پرتو از هولوگرام عبور می­کند بیشتر می­شود.این اندازه­ی نانومتری پیکسل­ها بکی از مهم­ترین موارد برای شی سه بعدی بازسازی شده است که به صورت زنده در یک طیف زاویه­ای وسیع دیده شوند.

این پروسه پیچیده است ولی گام فیزیکی مهم این است که گرم شدن کم شدن نور (photoreduction) را در اکسید گرافین،مشتقات گرافین با ساختارهای فیزیکی مانند و حضور گروه­های اکسیژنی اضافی را کنترل کنیم.

در یک پروسه­ی کاهش نور،بدون داخل کردن هر گونه افزایش دمایی،اکسیدهای گرافین به وسیله­ی جذب یک پرتو لیزر پالسی فمتوسکند (عدد 1 با 51 صفر به توان دو)در جهت گرافین،کاهش پیدا می­کند.

در طول کاهش نور،یک تغییر در شاخص شکست ایجاد می­شود.از طریق چنین کاهش نوری ما قادر هستیم پیکسل شاخص شکست مرتبط با هولوگرافی در مقیاس نانو متر ایجاد کنیم.

تکنیک ما شی سه بعدی شناور بازسازی شده­ را قادر می­سازد که به صورت زنده و طبیعی در یک طیف زاویه‌ای بزرگ تا 52 درجه دیده شود.

این نتیجه مربوط به یک پیشرفت در زاویه­های دید با مرتبه­ی بزرگی 1 است که با نمایش­های سه بعدی هولوگرافیک موجود که با پایه­ی تعدیل­ کننده­های کریستال مایع ساخته شده­اند،مقایسه شده و آن نمایش­ها فقط در حد چند درجه بود.

در حال حاضر،نمایش سه بعدی گرافین شرح داده شده فقط مجاز به استفاده از تصاویری تا اندازه­ی حد اکثر 1 سانتی­متر است.ولی برای قابلیت درجه­بندی بالایی آن در این تکنیک محدودیتی وجود ندارد.

به علت استحکام مکانیکی عالی مواد با پایه­ی پرافین،تکنیک ما می­تواند به انتقال دستگاه­های نمایش­گر پوشیدنی مقدور شده با گرافین از سمت دو بعدی به سمت نمایش­گرهای سه بعدی شناور کمک کند.

قرار است که نمایش­گرهای گرافین سه بعدی در مقیاس ده­ها سانتی­متر تولید شود که این برای دستگاه­های نمایش­گر پوشیدنی،بسیار عالی است و قرار است ظرف پنج سال آینده در دسترس قرار گیرد.

این تکنولوژی نمایش­گر سه بعدی شناور نسل جدید همچنین کاربردهای بالقوه­ای در زمینه­های دستگاه­های نظامی،صنعت سرگرمی،آموزش از راه دور و تشخیصی پزشکی دارد.

اصول توضیح داده شده دارای تأثیرات بالقوه­ای در گسترش اجزای هولوگرافیک تطبیق پذیر و همه کاره است و پیشرفت­های بلند پروازانه در زمینه­ی برچسب­های ضد جعل­سازی،برچسب­های امنیتی،کدهای شناسایی و غیره را پی­ریزی می­کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *