Hologram yapmanın pek çok yolu var. Elbette bu yolların her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları bulunuyor. Geçtiğimiz günlerde yapılan bir çalışma sonucunda araştırmacılar avantajları en yüksekte tutacak biçimde, meta-malzemeden yapılma yeni bir hologram tasarladılar. Meta-malzeme, elektromanyetik tayfın görünür ışık bölgesindeki tüm renklerdeki ışığı üretebilen alüminyum nano-çubuklar içeriyor. Böylece diğer yöntemlerden çok daha parlak görüntüler oluşturuyor.

Tayvan'ın Taipei kentinden araştırmacı Din Ping Tsai liderliğinde gerçekleştirilen çalışmadan elde edilen bulgular Nano Letters dergisinin son sayısında yayımlandı. Ekip, çok-renkli hologramların yıllardan beri var olduğunu, özellikle kredi kartlarında ve diğer güvenlik amaçlı uygulamalarda kullanıldığını hatırlatıyor. Bu "gökkuşağı hologramlar" beyaz ışık altında kırmızı, mavi ve yeşil ışığı karıştırarak, çeşitli renkler üretir. Bunun en kötü yanı, farklı açılardan bakıldığında farklı renkler algılanmasıdır ki, bu nedenle gökkuşağı hologramların kullanım alanı çok sınırlı kalmıştır.

Neyse ki şimdi araştırmacılar meta-malzeme kullanarak renkli hologram üretmek biçiminde başka bir yol geliştirdi. Meta-malzemeler insan yapımı olup, küçük yapıların tekrarlanmasıyla ortaya çıkarlar; böylece optik özellikleri isteğe göre ayarlanabilir. Meta-malzeme kullanılarak yapılan hologramlara "meta-hologram" adı veriliyor.

Altın ve gümüş yerine alüminyum

Holografik etki yaratmak için genellikle hologramlar ışık dalgalarının ya genlik modülasyonundan ya da faz modülasyonundan yararlanır. Söz konusu çalışmada faz modülasyonunun daha uygun olduğu, çünkü daha parlak görüntü verdiği belirtiliyor. Bununla beraber, şimdiye dek faz modülasyonu temelli meta-hologramlar başarılı bir şekilde elde edilememişti. Bunun nedeni meta-hologramlarda tipik olarak kullanılan altın ve gümüş malzemeler ile faz modülasyonunun, bu elementlerin özelliklerinden ötürü tüm görünür tayfı kapsayamıyor oluşuydu.

Tayvan ekibinin makalesinde meta-malzemenin alüminyumdan yapılma nano-çubuklar ile yapılandırıldığı, böylece altın ve gümüşten kaynaklanan sınırlamaların aşılabildiği anlatılıyor. Böylece meta-hologram görünür ışık bölgesindeki her dalgaboyunda ışık üretebiliyor. Yöntem sayesinde, faz modülasyonlu ve tam renkli bir meta-hologramın ilk örneği elde edilmiş oldu.

Düzenekte bulunan nano-çubukların uzunlukları çeşitlilik gösteriyor. 50 nm ile 150 nm arasındaki çubuklardan daha uzun olanlar daha uzun dalgaboylarında rezonans yaparak, tüm renk tayfının üretilmesini sağlıyor. Yöntem ayrıca ekran yüzeyinin farklı bölgelerine farklı görüntüler de yansıtabiliyor. Şimdiye kadar üretilen meta-hologramlara kıyasla ekibin önerdiği meta-hologramın daha ucuz ve toplu üretimi yapılabilir alüminyum malzemeden yapılması da önemli bir avantaj. Ekibin bir sonraki hedefi çapraz nano-çubuklar kullanarak, tekniği 3-boyutlu görüntü elde etmek için kullanabilmek. Gelişmelere bakılırsa, özel gözlükler kullanmadan, çıplak gözle 3-boyutlu olarak algılanabilen görüntülerin oluşturulduğuna yakın gelecekte tanıklık etmemiz olası görünüyor.

---

Araştırma Referansı: Yao-Wei Huang, et al. "Aluminum Plasmonic Multicolor Meta-Hologram." Nano Letters. DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00184

Kaynak: Phys.org "Multicolor meta-hologram produces light across entire visible spectrum" <http://phys.org/news/2015-05-multicolor-meta-hologram-entire-visible-spectrum.html>

---