陈根：等离子纳米天线，实现全息技术的高分辨率_风闻

文|陈根

全息技术，被业界誉为显示领域的另一项革命性新技术。所谓“全息”即“全部信息”，是利用投影的方法记录并且再现被拍物体发出光的全部信息。全息显示的过程涉及光场采集、网络传输和全息设备显示。沉浸感、高密度信息传输特质，是全息技术核心的优势。

目前，全息显示设备的商用相对成熟，而内容的采集生成，还有着进步空间。比如，显示器的分辨率就是一大限制因素。

为了达到一定效果，全息图像需要50000dpi（每英寸像素）的分辨率，这比最好的智能手机显示屏高出100倍。这就必须将像素的大小减少到半微米（千分之一毫米）。然而，目前的液晶技术难以允许有这么小的像素。

为此，德国斯图加特大学的研究人员引入了一种全新的方法来实现这种动态的全息显示，在物理学和化学的跨学科合作中，他们提出使用尺寸仅为几百纳米、由导电聚合物制成的可电动切换的等离子体纳米天线的想法。

截止目前，该团队已经创造了能产生静态3D全息图的元表面。然而，元表面的组件或纳米天线由金或铝等金属组成，无法像普通液晶材料那样进行切换。而利用电子束光刻和蚀刻技术对金属聚合物进行纳米结构化，可以创造出能够进行有效切换的等离子体纳米天线。

**具体来说，****通过施加负一伏和正一伏之间的电压，纳米天线的光学外观可以在有光泽的金属和透明材料之间进行切换。**这种切换效果甚至在30赫兹的视频速率下也能发挥作用。尽管只有几十纳米的厚度和不到400纳米的尺寸，但该纳米天线与目前最先进技术中使用的更大更厚的液晶发挥同样的作用。

未来，该团队准备通过与化学家和材料科学家的多学科合作，将集成的、可动态切换的光学显示器和第一个移动全息图集成到AR/VR护目镜中，并最终集成到智能手机屏幕甚至电视上。根据预测，这项技术有望在2035年左右实现商业化。