Innovazione

Gli ologrammi diventano realtà con il grafene

I ricercatori della Swinburn University hanno sviluppato una tecnica per proiettare immagini in 3D sfruttando l'ossido di grafene. Verrà utilizzata nei display di smartphone e gadget indossabili.

La scena di Guerre Stellari è famosa: Luke Skywalker, non ancora Jedi, assiste alla richiesta di aiuto della principessa Leila proiettata dal fido R2-D2. Tanto famosa, che l'immagine tridimensionale della principessa è diventata sinonimo stesso di "ologramma" nell'immaginario collettivo. A breve però potrebbe uscire dall'ambito della fantascienza e diventare reale: i ricercatori dell'australiana Swinburn University of Technology stanno sviluppando una tecnologia olografica sfruttando le proprietà del grafene.

Il materiale magico. Il grafene, al centro di ricerche di ogni genere, è la pietra filosofale della moderna industria dei materiali. Composto da un singolo strato di atomi di carbonio, non solo è incredibilmente sottile, ma è anche resistente e flessibile e un eccellente conduttore elettrico e termico, e in prospettiva sarà possibile produrlo su larga scala con costi relativamente contenuti: caratteristiche che lo renderanno adatto ad applicazioni in innumerevoli campi.

La nuova frontiera: i nanopixel del grafene. Il sistema ideato dalla Swinburn University è estremamente complesso, ma può essere semplificato in questo modo: la luce, quando attraversa i pixel che compongono un display olografico digitale, viene piegata in base all'indice di rifrazione del materiale. Modificando l'indice di rifrazione, la luce viene deviata in modo da generare un'immagine a tre dimensioni che sembra fluttuare nello spazio sopra il display.

La tecnica sviluppata dai ricercatori permette, attraverso impulsi laser, di modificare e controllare con precisione l'indice di rifrazione di pixel microscopici (nell'ordine dei nanometri), composti di ossido di grafene. Si tratta di un materiale dalla struttura analoga al grafene ma con atomi di ossigeno aggiuntivi, che si presta fra le altre cose alla realizzazione di pellicole e rivestimenti trasparenti e flessibili, adatti appunto per gli schermi di smartphone, tablet e altri dispositivi elettronici.

Le nano-dimensioni dei pixel e la possibilità di cambiare l'indice di rifrazione come necessario consentono di riprodurre immagini 3D a colori vivide e naturali, con un ampio angolo di visione fino a 52°, molto superiore a quanto si ottiene ad esempio con gli attuali schermi olografici a cristalli liquidi.

Ologrammi per tutti. Per ora è stato realizzato solo un piccolo display dimostrativo, in grado di proiettare immagini di un centimetro. Ma Min Gu e Xiangping Li, i due ricercatori che guidano la ricerca, sostengono che la tecnologia potrà essere applicata senza limiti di scala. Secondo le loro stime, nel giro di cinque anni gli schermi 3D in grafene saranno pronti per un uso commerciale su gadget da portare in giro e da indossare.

E allora la fantascienza di Guerre Stellari diventerà cosa comune.

23 aprile 2015 filippo ferrari
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