Holografia com metassuperfície: Dezenas de imagens escondidas em uma única tela

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/06/2025

A metassuperfície (embaixo) é muito mais fina do que um fio de cabelo humano.
[Imagem: Cherry Park et al. - 10.1002/advs.202504634]

Meta-hologramas

Que os metamateriais e as metassuperfícies estão entre as principais tecnologias deste primeiro quarto do século XXI ninguém mais duvida: Parece não haver limites para suas aplicações.

E agora as metassuperfícies chegaram à holografia, e chegaram para valer, eliminando alguns dos maiores gargalos dos hologramas tradicionais, como as limitações na apresentação de múltiplas imagens em uma única tela e na apresentação de imagens de alta resolução.

Cherry Park e colegas da da Universidade Pohang de Ciência e Tecnologia, na Coreia do Sul, desenvolveram um gerador de hologramas inovador, baseado em uma metassuperfície, que pode mostrar até 36 imagens de alta resolução em uma superfície mais fina do que um fio de cabelo humano.

As antenas de luz, ou meta-átomos, as nanoestruturas que formam a metassuperfície, permitem que ela manipule a luz de modo que nenhum material natural consegue fazer - a metassuperfície usada nesta pesquisa é centenas de vezes mais fina do que um fio de cabelo humano.

Os meta-átomos, com formato de pilares em escala nanométrica, foram fabricados usando nitreto de silício, um material conhecido por sua robustez e excelente transparência óptica. Esses pilares permitem um controle preciso da luz que atinge a metassuperfície, gerando hologramas com uma qualidade sem precedentes.

• Você sabe o que são metassuperfícies?

Detalhes da metassuperfície, que faz toda a manipulação, dispensando lentes e espelhos.
[Imagem: Cherry Park et al. - 10.1002/advs.202504634]

Aplicações em telas e dados

Um aspecto notável desta tecnologia está em sua capacidade de projetar imagens completamente diferentes, dependendo tanto do comprimento de onda (cor) quanto da direção de polarização da luz. Por exemplo, a luz vermelha polarizada circularmente à esquerda pode revelar a imagem de uma maçã, enquanto a luz vermelha polarizada circularmente à direita pode produzir a imagem de um carro.

Usando essa técnica, os pesquisadores codificaram 36 imagens em intervalos de 20 nanômetros (nm) dentro do espectro visível e 8 imagens abrangendo a região do visível ao infravermelho próximo - tudo em uma única metassuperfície minúscula e finíssima.

"Esta é a primeira demonstração da multiplexação de informações de rotação e comprimento de onda por meio de um processo de otimização de fase única, com baixo ruído e alta-fidelidade de imagem," disse o professor Junsuk Rho, coordenador da equipe. "Dada sua escalabilidade e viabilidade comercial, esta tecnologia tem forte potencial para uma ampla gama de aplicações ópticas, incluindo armazenamento óptico de dados de alta capacidade, sistemas de criptografia seguros e tecnologias de exibição de múltiplas imagens."

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