OLED объединили с метаповерхностями: голографические гаджеты из фантастики — уже реальность

Новое исследование Сент-Эндрюсского университета — это прорыв в развитии голографической технологии, которая может найти применение в умных устройствах, коммуникациях, играх и развлечениях. В статье, опубликованной в журнале Light, Science and Application, физики сообщили о создании нового оптоэлектронного устройства, сочетающего голографические метаповерхности (ГМ) с органическими светодиодами (OLED).

До сих пор голограммы обычно создавались с помощью лазеров. Однако группа ученых продемонстрировала, что сочетание органических светодиодов (OLED) и голографических меток (ГМ) предлагает более простой метод. Этот подход не только проще в реализации, но и менее затратен. А это уже решает одну из ключевых проблем, ограничивающих более широкое применение голографической технологии.

Благодаря своей плоской форме и способности излучать свет всей поверхностью, дисплеи на базе OLED перспективны для таких новых областей, как оптическая беспроводная связь, биофотоника и сенсорика. Их универсальность и способность к интеграции с другими компонентами делают их идеальными для разработки миниатюрных световых систем.

Голографическая метаповерхность — это тонкий плоский слой, состоящий из наноструктур, известных как метаатомы, каждый из которых составляет примерно одну тысячную толщины человеческого волоса. Эти структуры разработаны для точного управления поведением света. Они могут генерировать голограммы и потенциально применяться в системах хранения данных, технологиях защиты от подделок, оптических дисплеях, микроскопии высокого разрешения и датчиках.

Исследователи обнаружили, что когда каждый метаатом тщательно сформирован для управления свойствами проходящего через него светового луча, он ведёт себя как пиксель ГM. Когда свет проходит через ГM, в каждом пикселе свойства света слегка изменяются.

Благодаря этим модификациям можно создать на другой стороне заранее заданное изображение, используя принцип интерференции света, при котором световые волны при взаимодействии друг с другом создают сложные узоры. Фактически это новое направление в области органических светодиодов. Объединяя OLED с метаповерхностями, ученые открыли новый способ создания голограмм и формирования света.

Голографические метаповерхности — одна из самых универсальных материальных платформ для управления светом. В своей работе ученые устранили один из технологических барьеров, препятствующих внедрению метаматериалов в повседневные сценарии. Это с большой вероятностью позволит кардинально изменить архитектуру голографических дисплеев для новых областей, например, для виртуальной и дополненной реальности.

OLED-дисплеям обычно требуются тысячи пикселей для создания простого изображения. Новый же подход позволяет проецировать целое изображение с одного OLED-пикселя. До сих пор с помощью органических светодиодов можно было создавать лишь очень простые формы, что ограничивало их применение в некоторых областях. Однако теперь открыт путь к созданию миниатюрных метаповерхностных дисплеев.