O tym, jak tego dokonali, piszą teraz na łamach Nature. Jak się okazuje, postawili na nową technologię nazwaną pikselem Fouriera. Takowy potrafi jednocześnie analizować padające światło i aktywnie nim sterować, łącząc w sobie możliwości klasycznego sensora obrazu oraz piksela wyświetlacza. To pierwszy tego typu element, który kontroluje światło, a dodatkowo odczytuje jego właściwości. Jeśli rozwiązanie, o jakim mowa, dojdzie do etapu komercyjnego, mogłoby utorować drogę do zupełnie nowych typów urządzeń elektronicznych.
Czytaj też: OLED-y znikną nam z oczu, a jednocześnie będą świecić. Zrobili wyświetlacz-ducha
Nowe piksele działają w oparciu o zjawisko interferencji światła, a także specjalnie zaprojektowane fale powierzchniowe. Gdy światło dociera do nanostruktury piksela, rozchodzi się po jego powierzchni i jest ponownie emitowane w taki sposób, aby tworzyć określone obrazy lub wzory. Jednocześnie ten sam element analizuje światło padające z zewnątrz, określając nie tylko jego intensywność, ale i fazę oraz polaryzację. Oznacza to, że pojedynczy piksel może jednocześnie pełnić rolę nadajnika i odbiornika informacji optycznej.
Sami zainteresowani podkreślają, że fale powierzchniowe wykorzystywane przez piksele Fouriera mogą wykonywać również proste operacje matematyczne bezpośrednio w materiale, jeszcze zanim dane trafią do procesora. W przyszłości mogłoby to pozwolić urządzeniom na błyskawiczne przetwarzanie informacji optycznych bez konieczności angażowania dodatkowych układów obliczeniowych.
Aby zademonstrować możliwości tej technologii, naukowcy stworzyli kolorową wersję logo Politechniki Federalnej w Zurychu z wykorzystaniem nowych pikseli. Widoczne litery wygenerowali wyłącznie dzięki odpowiedniemu sterowaniu światłem. Obecny prototyp wykorzystuje światło laserowe i nie pozwala jeszcze na dynamiczne wyświetlanie dowolnych obrazów, jednak stanowi dowód, iż cała koncepcja działa w praktyce.
Zdaniem autorów badania potencjalne mogłyby objąć więcej dziedzin, niż tylko produkcja ekranów nowej generacji. Piksele Fouriera mogłyby sprawdzić się w inteligentnych okularach rozszerzonej rzeczywistości, miniaturowych czujnikach optycznych, systemach robotycznych, komunikacji optycznej czy urządzeniach wykorzystujących technologie kwantowe. Możliwość jednoczesnego wyświetlania i odbierania informacji optycznych pozwoliłaby uprościć konstrukcję wielu urządzeń oraz ograniczyć ich rozmiary i zużycie energii.
Czytaj też: Dotykowy ekran wygląda przy tym jak relikt. Roboty dostaną skórę, a my wyświetlacze rodem z filmów
Ale nie ma co się oszukiwać: do praktycznych zastosowań droga jest jeszcze daleka. Najbliższym celem zespołu jest stworzenie matrycy składającej się z wielu pikseli Fouriera. Dopiero taki układ mógłby działać podobnie do współczesnych ekranów lub matryc aparatów fotograficznych, umożliwiając tworzenie bardziej złożonych obrazów i analizę całych scen. Pozostaje nam więc trzymać kciuki za kolejne wystrzały geniuszu inżynierów ze Szwajcarii.
Źródło: Nature
