محققان کره جنوبی موفق به ساخت متا هولوگرام‌هایی شدند که می تواند هم در محدوده طیف مرئی و هم فرابنفش مورد استفاده قرار گیرد.

طبق گزارش ساینس دایرکت؛ ساخت فرا مواد جدید می تواند انقلابی در صنعت هولوگرام ایجاد کند. واژه”متا” به مفهوم فرارفتن دلالت دارد. اما وقتی در دنیای مواد از این اصطلاح استفاده می شود به موادی اشاره می کند که به صورت مصنوعی ساخته می شوند و خصوصیت هایی دارد که به صورت طبیعی در محیط اطراف وجود ندارد.

متاسرفیس ها یا فرامواد بسیار سبک و باریک هستند. این موادها در مقابل تابش امواج الکترومغناطیسی، خواص جالب توجه و غیرعادی مانند ضریب شکست منفی از خود نشان می دهند. این مواد به علت ویژگی هایی که دارند می توانند به صورت بالقوه در ساخت دستگاه های واقعیت افزوده(AR) و واقعیت مجازی(VR) در بخش هولوگرافی مورد استفاده قرار گیرند.

با این حال، متاسطح ها محدودیت هایی هم دارند. یکی از این محدودیت ها توانایی ذخیره اطلاعات و تولید تصاویر هولوگرام در طیف مرئی است. تیم تحقیقاتی پرفسور Junsuk Rho از دانشکده مهندسی مکانیک و مواد و Joohoon Kim از دانشکده مهندسی مکانیک در دانشگاه علم و فناوری پوهانگ (POSTECH) متا هولوگرام هایی تولید کرده اند که می توانند در هر دو محدوه طیف مرئی و فرابنفش مورد استفاده قرار گیرند. نتایج یافته های آن ها به تازگی در مجله معتبر علمی Nanoscale Horizons به چاپ رسیده است.

محققان معتقدند محدودیت تولید هولوگرام در طیف مرئی، در درجه اول به جذب نوری که توسط بیشتر اجسام در محدوده فرابنفش به نمایش گذاشته می شود، مربوط است. با این وجود، تیم تحقیقاتی این مشکل را با ترکیب یک لایه نازکی از ترکیبات گازی فرموله شده مخصوص متاسطح ها به طور موثر برطرف کردند. این کار در نهایت، به بهبودهای قابل توجهی در راندمان انتقال هولوگرافی در هر دو محدوده مرئی و فرابنفش منجر شد. آن ها به موازات آن، از یک روش رمزگذاری دو نمایه فاز هولوگرافی مجزا بر روی متاسطح استفاده کردند. این رویکرد، ارائه اطلاعات هولوگرافیک را هم برای نور قطبی دایره‌ای در جهت عقربه‌های ساعت و هم برای نور قطبی دایره‌ای در خلاف جهت عقربه‌های ساعت امکان‌پذیر می‌کند و حجم اطلاعات کدگذاری شده را در سطح دو برابر می کند.

برای پیاده سازی طرح، تیم سازنده از کریستال مایع استفاده کرد که معمولا در تلفن‌های همراه و نمایشگرهای LCD مورد استفاده قرار می گیرد. کریستال های مایع امکان دستکاری راحت تصویر را در جهت چرخش نور را فراهم می‌کند. نتایج تجربی نشان می دهد که در غیاب میدان الکتریکی، نور در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد و در نتیجه یک هولوگرام نوع A ایجاد می شود.

اما بر عکس، میدان الکتریکی جهت چرخش نور متفاوتی را القا می کند و در نتیجه هولوگرام نوع B تولید می شود. در واقع، تیم تحقیقاتی دستگاهی ساختند که قادر به ارائه هولوگرام های متمایز بر اساس وجود یا عدم وجود میدان الکتریکی است.

پروفسور Junsuk Rho که این تحقیق را رهبری می کرد، در مورد نتایج بدست آمده در این مطالعه گفت: “این مطالعه از این نظر مهم است که بر محدودیت های مرتبط با متا هولوگرام هایی که صرفاً در محدوده مرئی قابل استفاده هستند غلبه می کند و تصاویر هولگرام را در هر دوطیف نوری تشکیل می دهد.” وی افزود: «این فراسطح پیشنهادی می‌تواند کاربردهای زیادی در فناوری‌های امنیتی مانند تشخیص هویت های جعلی داشته باشد.»