Cientistas revelam pixel inovador que pode colocar hologramas em seu smartphone

Uma equipe da Universidade de St. Andrews deu um grande passo em direção a telas verdadeiramente holográficas ao combinar OLEDs com metassuperfícies holográficas.

Por Universidade de St Andrews com informações de Science Daily.

Em um estudo publicado recentemente na Light, Science and Application, pesquisadores da escola de Física e Astronomia criaram um novo dispositivo optoeletrônico a partir do uso combinado de Metasuperfícies Holográficas (HMs) e Diodos Orgânicos Emissores de Luz (OLEDs).

Até agora, os hologramas eram criados usando lasers, no entanto, pesquisadores descobriram que usar OLEDs e HMs proporciona uma abordagem mais simples e compacta, potencialmente mais barata e fácil de aplicar, superando as principais barreiras para que a tecnologia de hologramas seja usada mais amplamente.

Diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) são dispositivos de película fina amplamente utilizados para produzir pixels coloridos em telas de celulares e algumas TVs. Como fonte de luz plana e emissora de superfície, os OLEDs também são utilizados em aplicações emergentes, como comunicações ópticas sem fio, biofotônica e sensoriamento, onde a capacidade de integração com outras tecnologias os torna bons candidatos para a concretização de plataformas miniaturizadas baseadas em luz.

Uma metassuperfície holográfica é um conjunto fino e plano de minúsculas estruturas chamadas metaátomos — do tamanho de aproximadamente mil vezes a largura de um fio de cabelo — projetadas para manipular as propriedades da luz. Elas podem criar hologramas e seus usos abrangem diversas áreas, como armazenamento de dados, combate à falsificação, displays ópticos, lentes de alta abertura numérica — por exemplo, microscopia óptica — e sensoriamento.

No entanto, esta é a primeira vez que ambos foram usados ​​juntos para produzir o bloco de construção básico de uma exibição holográfica.

Pesquisadores descobriram que, quando cada metaátomo é cuidadosamente moldado para controlar as propriedades do feixe de luz que o atravessa, ele se comporta como um pixel do HM. Quando a luz atravessa o HM, em cada pixel, as propriedades da luz são ligeiramente modificadas.

Graças a essas modificações, é possível criar uma imagem pré-desenhada no outro lado, explorando o princípio da interferência da luz, pelo qual as ondas de luz criam padrões complicados quando interagem umas com as outras.

O professor Ifor Samuel, da Escola de Física e Astronomia, disse: “Estamos entusiasmados em demonstrar esta nova direção para OLEDs. Ao combinar OLEDs com metassuperfícies, também inauguramos uma nova maneira de gerar hologramas e moldar a luz.”

Andrea Di Falco, professor de nanofotônica na Escola de Física e Astronomia, afirmou: “Metassuperfícies holográficas são uma das plataformas materiais mais versáteis para controlar a luz. Com este trabalho, removemos uma das barreiras tecnológicas que impedem a adoção de metamateriais em aplicações cotidianas. Este avanço permitirá uma mudança radical na arquitetura de displays holográficos para aplicações emergentes, por exemplo, em realidade virtual e aumentada.”

O professor Graham Turnbull, da Escola de Física e Astronomia, disse: “Os displays OLED normalmente precisam de milhares de pixels para criar uma imagem simples. Esta nova abordagem permite que uma imagem completa seja projetada a partir de um único pixel OLED!”

Até agora, os pesquisadores só conseguiam criar formas muito simples com OLEDs, o que limitava sua usabilidade em algumas aplicações. No entanto, esse avanço abre caminho para uma tela de metassuperfície miniaturizada e altamente integrada.

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade de St. Andrews . Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e extensão.

Referência do periódico :
Junyi Gong, Mohammad Biabanifard, Kou Yoshida, Graham A. Turnbull, Andrea Di Falco, Ifor D. W. Samuel. OLED illuminated metasurfaces for holographic image projection. Light: Science, 2025; 14 (1) DOI: 10.1038/s41377-025-01912-z

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