手机、电脑、平板、电视、腕表……如今,人们的日常工作和生活正在被各种屏幕包围。专家介绍,这些都属于二维屏幕,即使近年来兴起的裸眼3D也只是利用人的双眼视差来“欺骗”视觉神经,让大脑以为看到的是3D图像,且裸眼3D对观看的距离、方位、角度有较为严格的要求。
如何基于屏幕装置本身的改进,实现真正的三维立体显示?yl7703永利官网光子芯片研究院顾敏院士团队联合浙江大学、之江实验室相关研究团队在纳米材料全息显示上取得重大突破,通过在无色透明的玻璃内部实现带隙可控的三维(3D)半导体量子结构,推开了新型立体彩色显示器的“大门”。近日,相关成果发表于《科学》期刊。
从科幻片中“漂浮”在空中的影像,到演唱会上已故歌手“穿越”到舞台,立体显示给人们带来了新奇的体验,其背后的全息技术,被业界认为是实现立体显示最有前途的技术手段。然而,全息技术必须通过一定介质,将影像投射到上面才能显现出来。此前,科学家分别用蒸汽幕和激光技术解决了介质问题,但目前仍存在技术不成熟、成本高等问题。
把全息技术应用在屏幕上,这是上理工光子芯片研究院副教授、此次研究论文(共同)第一作者方心远提出的一个构想。“当然这个屏幕不是指感光阵列在平面上分布的二维屏幕,而是纳米三维显示器。”方心远介绍说,实现纳米三维立体屏,首先要解决将屏幕透明化的问题,这样才能从各个角度呈现生动、立体的图像,联合攻关团队将全息显示应用在通过飞秒激光诱导的钙钛矿纳米晶三维可控分布的无色透明的复合材料中,点亮三维分布的量子点,最终实现了动态立体彩色全息显示。
和目前的平面显示器相比,新型立体彩色显示器有更高的分辨率和信息容量,也为未来的“屏幕革命”拓展了更大的想象空间。“它是纳米级的像素控制,精度非常高,虽然产业化还有一段很长的路要走,但至少推开了一扇新的大门。”方心远说。
事实上,全息技术自发明以来,除用于显示技术领域,也在存储、加密、成像、光学计算等领域产生了重要影响,中国科学家的“野心”也并不止于全息显示领域。
顾敏表示,此次,科研人员利用三维全息技术“点亮”了立体彩色显示的未来,后续将围绕全息技术与人工智能的交叉应用,面向国家重大战略需求,取得更多具有重大影响力的科研成果。
另悉,此次的成果也是yl7703永利官网教师首次以(共同)第一作者身份在《科学》正刊上发表论文,标志着学校科研水平迈上新的台阶。
来源:新华社 记者:吴振东 通讯员:李卉云
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