Verversbaar hologram is flinke stap op weg naar -televisie 3d

Een dun plastic folie kan in de toekomst dienst doen als een beeldscherm om 3D-filmpjes op te projecteren. De driedimensionale beelden dertig keer per seconde verversen, zoals bij een gewoon beeldscherm of een televisie, dát lukt nog niet. Maar Amerikaanse onderzoekers zijn er wel in geslaagd om hologrammen – driedimensionale afbeeldingen – binnen enkele minuten weg te schrijven en weer uit te wissen. Daarmee is 3D-tv toch een flinke stap dichterbij gekomen (Nature, 7 februari).

Voor het bekijken van een hologram zijn geen hulpmiddelen als een speciale bril nodig. De ruimtelijke afbeelding wordt in een lichtgevoelig materiaal vastgelegd met twee laserbundels: een signaalbundel die aan het af te beelden voorwerp verstrooit, en een referentiebundel die er omheen gaat. Waar de bundels samenkomen ontstaat een interferentiepatroon van lichte en donkere vlekjes, afhankelijk of de bundels elkaar versterken of juist uitdoven. Door dit interferentiepatroon te belichten met alleen de referentiebundel komt het voorwerp in drie dimensies te voorschijn.

Als lichtgevoelig materiaal werden tot nu toe meestal kristallen van lithiumniobaat gebruikt. Wanneer daar (infra)rood licht op valt, verandert plaatselijk de brekingsindex: hoe intenser het licht, des te sterker de verandering. Zo kan het interferentiepatroon worden vastgelegd dat ten grondslag ligt aan een hologram. Het uitwissen ervan gebeurt door het materiaal gelijkmatig aan groen licht bloot te stellen.

Om een holografisch beeldscherm te kunnen maken zijn echter grote lithiumniobaat-kristallen nodig, die moeilijk te maken zijn en erg kostbaar. Daarom doen veel groepen onderzoek naar lichtgevoelige plastics, die wel eenvoudig over een groot oppervlak kunnen worden gemaakt. Zulke plastics waren tot nu toe echter óf niet gevoelig genoeg, waardoor het opslaan van beelden lang duurde, óf reageerden weliswaar snel op licht, maar hielden de beelden niet lang vast.

Onderzoekers van de universiteit van Arizona en het bedrijf Nitto Denko in Californië hebben nu een slim plasticmengsel gemaakt met daarin opgelost twee soorten moleculen. De ene soort zorgt voor een betere lichtvangst, waardoor er efficiënter gebruik wordt gemaakt van het invallende licht. De andere soort laat het materiaal sterker op dat binnenkomende licht reageren.

Die combinatie blijkt wonderwel te werken. De efficiëntie van het materiaal was vergelijkbaar met die van lithiumniobaat, en op een beeldscherm van tien bij tien centimeter konden binnen enkele minuten stabiele hologrammen worden weggeschreven en weer worden uitgewist.

Rob van den Berg