📱 Hologramme direkt von Ihrem Smartphone: Der Durchbruch, der alles verändert?

Das Projizieren von dreidimensionalen Bildern direkt vom Smartphone, ohne sperrigen Helm oder Projektor, könnte bald Realität werden. Forscher der Universität St Andrews haben es geschafft, zwei fortschrittliche Technologien zu kombinieren: organische lichtemittierende Dioden (OLED) und holographische Metasurfaces.

Dieser Ansatz könnte Hologramme für alle zugänglich machen, und nicht nur für Labore oder Kinos. Man kann sich bereits Anwendungen in der Kommunikation, bei Spielen oder in der Unterhaltung vorstellen, mit Bildern, die buchstäblich vor unseren Augen schweben.


OLEDs sind bereits gut bekannt: Es sind die kleinen farbigen Lichtpunkte, die das Bild auf dem Bildschirm einiger Telefone oder Fernseher bilden. Sie sind flach, dünn und in der Lage, eigenes Licht zu erzeugen. Ihre Kompaktheit und Effizienz machen sie zu idealen Kandidaten für die Schaffung neuer Lichtquellen, die leicht in miniaturisierte Geräte integriert werden können.

Holographische Metasurfaces funktionieren ein bisschen wie Glasmalereien im mikroskopischen Maßstab. Sie bestehen aus winzigen Strukturen, sogenannten "Meta-Atomen", die jeweils das Licht, das sie durchdringt, verändern. Indem sie ihre Form und Anordnung variieren, können Forscher das Licht lenken, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen, ohne Laser zu benötigen.

Das Team von St Andrews hat zum ersten Mal gezeigt, wie diese beiden technologischen Bausteine vereint werden können. Laut Professor Ifor Samuel, zitiert in der Zeitschrift Light: Science & Applications, eröffnet dieser Durchbruch unerhörte Perspektiven für die Erstellung von Hologrammen. Sein Kollege Andrea Di Falco betont, dass dies mehrere technische Hürden beseitigt.

Professor Graham Turnbull fügt einen bemerkenswerten Punkt hinzu: Ein klassischer OLED-Bildschirm muss Tausende von Pixeln aktivieren, um ein Bild anzuzeigen. Hier kann ein einzelnes OLED-Pixel in Kombination mit einer Metasurface ein vollständiges holographisches Bild projizieren. Das bedeutet kleinere, einfachere Geräte, die potenziell direkt in unsere Alltagsgeräte integriert werden können.

Wie holographische Metasurfaces funktionieren

Eine Metasurface ist eine künstliche, im Nanomaßstab strukturierte Oberfläche, die wie ein Werkzeug zur Lichtformung wirkt. Jedes "Meta-Atom" verändert einen Parameter des Lichts (seine Phase, Intensität oder Polarisation). Im Verbund angeordnet, verwandeln sie den Lichtstrahl in Interferenzmuster, die in der Lage sind, dreidimensionale Bilder zu rekonstruieren.

Dieses Spiel der Interferenzen ermöglicht die Bildung eines Hologramms. Im Gegensatz zu traditionellen Systemen, die auf Laserstrahlen basieren, ist die Metasurface viel kompakter und dennoch einfach zu implementieren.

Diese Strukturen werden mit Verfahren hergestellt, die denen für elektronische Schaltkreise ähneln. Dies ebnet den Weg für eine Serienproduktion zu geringeren Kosten und damit für eine schnelle Integration in verschiedene Bereiche. Neben Hologrammen könnten sie dazu dienen, Dokumente vor Fälschung zu schützen, empfindlichere optische Sensoren zu entwickeln oder die Datenspeicherung zu verbessern.