Ảnh hologram của một quả táo (Ảnh: Science/AAAS).
Quả táo trông tươi ngon này là ảnh thuộc một loại hologram mới phát triển ở Nhật khai thác những dao động nhỏ xíu trong bề mặt kim loại gọi là các “plasmon mặt”. Hình ảnh giữ đượ màu sắc tự nhiên phong phú của nó khi người xem thay đổi vị trí nhìn, chứ không giống như nhiều hologram hiện có trên thị trường. Vì lí do này, các nhà nghiên cứu tin rằng sự đổi mới của họ có thể dẫn tới những công nghệ hiển thị mới như màn hình điện thoại thông minh có khả năng chiếu ra những ảnh 3D y như thật.
Hologram là ghi lại hình ảnh giao thoa quang học giữa các sóng ánh sáng, và phát ra trở lại trong những chất liệu nhạy sáng bằng những chùm laser. Không giống như phép chiếu cinema 3D, hologram xuất hiện dưới dạng 3D mà người xem không cần đeo những loại kính phân cực đặc biệt nào hết. Thay vào đó, màn hiển thị hologram phát ra ánh sáng theo kiểu sao cho nó tạo ra nhiều phối cảnh cho phép người xem nhìn thấy “vật” từ nhiều góc độ khác nhau.
Kĩ thuật hologram nhiều màu đã được sử dụng cho nhiều ứng dụng đa dạng như các biểu tượng nhỏ nhiều màu sắc dùng làm tem bảo mật trên thẻ tín dụng. Nhưng những hologram này có xu hướng thay đổi màu sắc theo góc nhìn do thông tin đang bị mất đi khi hologram được tạo ra. Nay Satoshi Kawata cùng các đồng nghiệp của ông tại viện nghiên cứu RIKEN ở Saitama, Nhật Bản, và tìm ra một phương pháp giải quyết được vấn đề này.
Ghi bằng laser
Đội của Kawata tạo ra hologram cải tiến của họ bằng cách chiếu ánh sáng laser đỏ, lục và lam lên trên một màng mỏng dày 150 nm thuộc một chất liệu nhạy sáng gọi là quang trở, nó được gắn lên trên một chất nền thủy tinh. Sau đó, họ tráng lên quang trở một lớp bạc 55nm, rồi một lớp thủy tinh 25 nm.
Để nhìn thấy hologram, các nhà nghiên cứu cần phải rọi sáng cấu trúc trên với ánh sáng trắng để tạo ra plasmon mặt trong màng bạc. Plasmon là những dao động electron kết hợp có thể xem là một giả hạt ghép cặp photon và electron. Bằng cách rọi sáng hologram theo ba hướng riêng biệt, các nhà nghiên cứu có thể tạo ra những plasmon tương ứng với đặc trưng đỏ, lục và lam của hologram đó.
Một hologram plasmon mặt (Ảnh: Science/AAAS)
Kawata cho biết cái khéo léo ở đây là tìm ra một phương pháp làm cân bằng màu sắc để biểu diễn những màu sắc tự nhiên, thí dụ như sự pha trộn tinh tế của màu đỏ và màu lục trong hình quả táo tái dựng lại của họ. Họ làm được như vậy bằng cách thận trọng điều khiển công suất của laser khi ghi hologram với nhiều chế độ phơi sáng cho ba màu khác nhau đó.
Kawata cam chắc rằng kĩ thuật mới trên có thể dẫn các ứng dụng, đặc biệt cho các màn hiển thị như điện thoại thông minh trong tương lai. “Hologram này có thể được doanh nhân sử dụng trong công ti để trình bày sản phẩm mới của họ trước khách hàng”, ông nói.
‘Một thành tựu khoa học xuất sắc’
Nasser Peyghambarian, một nhà nghiên cứu hologram tại trường Đại học Arizona, tin rằng đây là “một thành tựu khoa học xuất sắc”. Nhưng Peyghambarian e ngại rằng đội nghiên cứu Nhật Bản sẽ phải khó khăn trước việc tăng kích cỡ dụng cụ cho các ứng dụng thực tiễn.
Michael Bove Jr, một chuyên gia hologram khác tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), cho biết mọi kĩ thuật hologram mới đều sẽ phải đối mặt trước sự cạnh tranh khó nuốt. “Những bạn đồng chí này đều biết chút ít về vật lí nhưng rõ ràng họ chưa từng thấy nhiều hologram cho lắm trên thị trường”.
“Nói rõ hơn, phương pháp này trông có vẻ như mang lại một số lợi thế về hiệu suất ánh sáng và góc nhìn cho hologram tạo ra hàng loạt, nhưng quan trọng là họ có thể chỉ rõ làm thế nào tạo ra hàng loạt hologram của họ với chi phí rẻ thôi”.
Nguồn: physicsworld.com
