Найден материал, который позволит создать подвижные голограммы
Статичные голограммы инженеры научились создавать полвека назад; теперь их используют в самых разных сферах, от производства кредитных карт до хранения информации. А вот движущиеся голограммы до сих пор можно увидеть только в научно-фантастических фильмах.
Николас Котов (Nicholas Kotov) из универститета штата Мичиган и его коллеги надеются создать первые движущиеся голограммы с помощью спиральных полупроводников.
Чтобы сделать голограмму, нужно записать информацию об объекте на светочувствительный материал — например, фотоплёнку. Особым образом направив на такую запись свет — как правило, используются лазеры — записанную последовательность светлых и тёмных точек можно воссоздать в виде трехмерной голографической модели.
Чтобы заставить голограмму двигаться, нужно научиться очень быстро менять характеристики света, такие как поляризация и длина волны. Полупроводниковые материалы отлично подходят для этой цели, однако существуют, как правило, в форме листов или проволоки. Такая форма не даёт эффективно управлять излучением. Поэтому Котов решил создать новую форму полупроводника — закрученную в крошечную спираль нить: тогда свет, проходящий по материалу, будет естественным образом повторять спиральный маршрут. Идею физик почерпнул из биологии, заметив сходство между структурой некоторых метаматериалов и белков. Тогда ему пришло в голову, что тонкой, толщиной в несколько нанометров полупроводниковой нити можно сообщить спиральную структуру, связав её с аминокислотами, соединение которых друг с другом создаёт спиральную структуру белка.
Эксперимент удался: нанокристаллы теллурида кадмия и аминокислоты образовали в растворе множество коротких спиралей, 98% которых оказались закручены в одном направлении.
Полупроводниковые спирали на аминокислотах можно использовать в электронике для управления характеристиками света и создания движущихся голограмм. Однако чтобы вы смогли с помощью смартфона включить и выключить настоящую подвижную голограмму, учёным нужно будет еще поработать над устройством, способным передать спиральным полупроводниково-белковым нитям динамическую интерференционную картину.