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  • Ologrammi digitali 3D su smartphone

    L'ologramma implementato con il semiconduttore bidimensionale WSe2/ReSe2, che è un fotodiodo sensibile alla polarizzazione, ReSe2 sulla parte anteriore e WSe2 sulla parte posteriore sono ripresi nello spazio tridimensionale. Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)

    Gli ologrammi 3D, visti in precedenza solo nei film di fantascienza, potrebbero presto farsi strada nella tecnologia di consumo. Finora, gli ologrammi 3D basati sul metodo dell'olografia a sfasamento potevano essere catturati utilizzando una grande fotocamera specializzata con un filtro polarizzatore. Tuttavia, un gruppo di ricerca coreano ha appena sviluppato una tecnologia in grado di acquisire ologrammi su dispositivi mobili, come gli smartphone.

    Il Korea Institute of Science and Technology (KIST, Direttore Seok-jin Yoon) ha recentemente annunciato che un gruppo di ricerca guidato dal Dr. Min-Chul Park e dal Dr. Do Kyung Hwang del Center for Opto-Electronic Materials and Devices, in collaborazione con un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Seongil Im del Dipartimento di Fisica dell'Università di Yonsei, è riuscito a sviluppare un fotodiodo che rileva la polarizzazione della luce nella regione del vicino infrarosso senza filtri di polarizzazione aggiuntivi e, quindi, la realizzazione di un'immagine olografica miniaturizzata sensore per ologrammi digitali 3D, utilizzando i materiali semiconduttori 2D:diseleniuro di renio e diseleniuro di tungsteno.

    I fotodiodi, che convertono la luce in segnali di corrente, sono componenti essenziali all'interno dei pixel dei sensori di immagine delle fotocamere digitali e degli smartphone. L'introduzione della capacità di rilevare la polarizzazione della luce al sensore di immagine di una normale fotocamera fornisce una varietà di nuove informazioni, consentendo la memorizzazione di ologrammi 3D. Le precedenti fotocamere con rilevamento della polarizzazione hanno un filtro di polarizzazione aggiuntivo, di diverse centinaia di micrometri, collegato a un sensore di immagine a diodo ottico ultra piccolo, di dimensioni inferiori a un micrometro. Pertanto, non potevano essere implementati in dispositivi elettronici portatili a causa della loro incapacità di essere integrati e miniaturizzati.

    Diagramma schematico di ologrammi di bioapplicazione. Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)

    Il gruppo di ricerca ha sviluppato un fotodiodo impilando un semiconduttore di tipo n, il diseleniuro di renio, che mostra una differenza nell'assorbimento della luce dipendente dall'angolo di polarizzazione lineare della luce nella regione del vicino infrarosso (980 nm), e un semiconduttore di tipo p, diseleniuro di tungsteno, che non mostra differenze nella risposta fotografica dipendente dalla polarizzazione, ma consente prestazioni superiori. Il dispositivo è eccellente nel fotorilevamento di varie lunghezze d'onda dall'ultravioletto al vicino infrarosso, anche in grado di rilevare selettivamente le caratteristiche di polarizzazione della luce nella regione del vicino infrarosso. Il gruppo di ricerca ha utilizzato il dispositivo per creare un sensore di immagine olografica digitale che registra le caratteristiche di polarizzazione per acquisire con successo gli ologrammi.

    Schema del dispositivo 3D di un fotodiodo a eterogiunzione pn 2D WSe2/ReSe2 (a sinistra) e modulazione della fotocorrente in funzione dell'angolo di polarizzazione lineare della luce incidente (a destra). Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)

    Il Dr. Hwang del KIST ha affermato:"La ricerca sul ridimensionamento e l'integrazione dei singoli elementi è necessaria per miniaturizzare i sistemi olografici. I risultati della nostra ricerca getteranno le basi per il futuro sviluppo di moduli sensore miniaturizzati per fotocamere olografiche". Inoltre, il dottor Park ha osservato:"Il nuovo sensore può rilevare ulteriormente la luce nel vicino infrarosso, così come la luce visibile precedentemente non rilevabile, aprendo nuove opportunità in vari campi come la visione notturna 3D, la guida autonoma, la biotecnologia e il vicino- acquisizione dati a infrarossi per l'analisi e il ripristino dei beni culturali." + Esplora ulteriormente

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