Inventan película ultrafina para crear imágenes detalladas en 3D visibles sin ningún dispositivo de lectura especial

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La película ultradelgada crea imágenes 3D vívidas con un gran campo de visión.

Investigadores han desarrollado una nueva película ultrafina que puede crear imágenes 3D detalladas que se pueden ver con iluminación normal sin ningún dispositivo de lectura especial.

Las imágenes parecen flotar sobre la película y exhiben un paralaje suave, lo que significa que se pueden ver claramente desde todos los ángulos.

Con desarrollo adicional, el nuevo enfoque sin vidrio podría usarse como una característica de seguridad visual o incorporarse a dispositivos de realidad virtual o aumentada.

“Nuestra película de imágenes reflectantes integradas y ultrafinas crea una imagen que se puede ver desde una amplia gama de ángulos y parece tener profundidad física”, dijo el líder del equipo de investigación, Su Shen, de la Universidad de Soochow en China.

“Se puede laminar fácilmente en cualquier superficie como una etiqueta o adhesivo o integrarse en un sustrato transparente, lo que lo hace adecuado para su uso como característica de seguridad en billetes o documentos de identidad”.

Con solo 25 micrones de espesor, la película es aproximadamente el doble de gruesa que una envoltura de plástico doméstica.

Utiliza una tecnología conocida como imagen de campo de luz, que captura la dirección y la intensidad de todos los rayos de luz dentro de una escena para crear una imagen en 3D.

“Lograr imágenes 3D sin vidrio con un gran campo de visión, paralaje suave y un amplio rango de profundidad enfocable en condiciones de visualización naturales es uno de los desafíos más emocionantes de la óptica”, dijo Shen.

“Nuestro enfoque ofrece una forma innovadora de lograr imágenes 3D vívidas que no causan molestias ni fatiga visual, son fáciles de ver a simple vista y son estéticamente agradables”.

Se han investigado varios esquemas técnicos para crear la experiencia de visualización 3D ideal, pero tienden a tener inconvenientes, como un ángulo de visión limitado o poca eficiencia de la luz.

Para superar estas deficiencias, los investigadores desarrollaron una película de imágenes de campo de luz reflectante y un nuevo algoritmo que permite registrar con alta densidad tanto la posición como la información angular del campo de luz.

Los investigadores también desarrollaron un enfoque económico de litografía de nanoimpresión de liberación automática que puede lograr la precisión necesaria para un alto rendimiento óptico utilizando materiales de bajo costo.

La película tiene un patrón con una matriz de elementos de enfoque reflectantes en un lado que actúan como cámaras diminutas, mientras que el otro lado contiene una matriz de micropatrones que codifica la imagen que se mostrará.

“El poderoso enfoque de microfabricación que usamos nos permitió hacer un enfoque reflexivo extremadamente compacto, que medía solo decenas de micras”, dijo Shen.

“Esto permite que el resplandor de la luz se acumule densamente, creando un efecto 3D realista”.

Los investigadores demostraron su nueva película usándola para crear una imagen 3D de un dado cúbico que se podía ver claramente desde casi cualquier punto de vista.

La imagen resultante mide 8 x 8 milímetros con una profundidad de imagen que oscila entre 0,1 y 8,0 milímetros en condiciones de iluminación natural.

También han diseñado y fabricado una película de imágenes con un logotipo flotante que se puede utilizar como elemento decorativo, por ejemplo, en la parte posterior de un teléfono móvil.

Los investigadores dicen que su algoritmo y su técnica de nanopatrones podrían extenderse a otras aplicaciones mediante la creación de nanopatrones en una pantalla transparente en lugar de una película, por ejemplo.

También están trabajando para comercializar el proceso de fabricación mediante el desarrollo de una máquina de nanoimpresión de doble cara que facilitaría lograr la alineación precisa requerida entre los micropatrones en cada lado de la película.

Fuente: Optica