Ученые создали новую технологию, сочетающую органические светодиоды (OLED) с голографическими метаповерхностями. Такая разработка открывает путь к массовому производству компактных голографических систем для смартфонов, VR-устройств и систем коммуникации. Статья с результатами исследования опубликована в научном журнале Light, Science and Application.
Группа физиков из Университета Сент-Эндрюса предложила альтернативу лазерному методу создания голограмм. Традиционный подход требует сложного оборудования и высоких затрат. Новый метод основан на сочетании органических светодиодов с наноструктурированными поверхностями. Такое сочетание значительно упрощает процесс и снижает себестоимость производства.
Органические светодиоды имеют плоскую форму и равномерно излучают свет по всей площади. Эти характеристики позволяют использовать их в беспроводных оптических коммуникациях, биофотонике и сенсорных системах. Благодаря компактности OLED легко сочетаются с другими электронными компонентами. Это чрезвычайно важно для создания миниатюрных световых устройств нового поколения.
Голографическая метаповерхность представляет собой ультратонкий слой из наноструктур. Каждая такая структура, называемая метаатомом, имеет толщину примерно в одну тысячную толщины человеческого волоса. Метаатомы позволяют точно управлять поведением световых лучей. К потенциальным сферам применения относятся системы хранения информации, защита от подделок, оптическая визуализация и высокоточная микроскопия.
Подписывайтесь на Mediasat в Telegram: здесь самые интересные новости из мира технологий
Исследователи выяснили, что правильно сформированный метаатом работает как пиксель голографической метаповерхности. Когда свет проходит через каждый такой пиксель, меняются его свойства. Эти изменения используют интерференцию световых волн. В результате взаимодействия волн на противоположной стороне метаповерхности формируется сложный узор.
Сочетание органических светодиодов с метаповерхностями создало новое направление в световой инженерии. Оно позволяет создавать голограммы и управлять световыми потоками принципиально новым способом. Метаповерхности считаются одной из самых гибких платформ для управления светом. Ученые устранили технологический барьер, который препятствовал широкому внедрению метаматериалов в повседневное использование.
Достижение может кардинально изменить архитектуру голографических систем отображения. Особенно перспективно применение в технологиях виртуальной и дополненной реальности. Стандартные OLED-экраны требуют тысяч пикселей для формирования базового изображения. Новый подход позволяет создавать полноценное изображение всего из одного светодиодного пикселя.
До этого прорыва органические светодиоды могли воспроизводить только простые геометрические формы. Новая технология снимает это ограничение и открывает возможности для производства миниатюрных метаповерхностных дисплеев.
Голографические технологии уже находят практическое применение в телекоммуникациях. Еще в 2022 году ведущие европейские операторы Deutsche Telekom, Orange, Telefónica и Vodafone тестировали голографические видеозвонки. Пилотный проект реализовали совместно со словацким стартапом Matsuko, который создал приложение для голографических коммуникаций на смартфонах, планшетах и очках смешанной реальности.
