Metapovršinska tehnologija postaje sve značajnija u modernoj optici, a najnoviji napredak dolazi iz Korejskog naprednog instituta za znanost i tehnologiju (KAIST). Istraživački tim razvio je Janus metapovršinu, koja omogućuje savršenu kontrolu asimetričnog prijenosa svjetlosti, čime se stvara temelj za novu eru sigurnosnih sustava i aplikacija. Ova tehnologija, nazvana po rimskom bogu Janusu, koji je poznat po dvije strane lica, nudi mogućnost istovremenog funkcioniranja dva neovisna optička sustava unutar jednog uređaja.

Primjerice, uređaj može funkcionirati kao povećalo u jednom smjeru svjetlosti, dok u suprotnom smjeru može djelovati kao polarizirana kamera. Ovakva mogućnost omogućava kontrolu svjetlosnih svojstava poput intenziteta, faze i polarizacije, ovisno o smjeru svjetlosti. Ovaj napredak predstavlja rješenje problema s kojim su se suočavale dosadašnje tehnologije metapovršina, koje nisu uspijevale učinkovito selektivno kontrolirati ta svojstva na temelju smjera upada svjetlosti.

Inovacije u sigurnosnim rješenjima

Jedan od najznačajnijih aspekata ove tehnologije je njena primjena u sigurnosnim rješenjima. Janus metapovršina omogućuje stvaranje novih optičkih sustava za enkripciju, što čini prijenos podataka sigurnijim nego ikad prije. Tim istraživača je implementirao vektorski hologram koji generira različite slike ovisno o smjeru i stanju polarizacije svjetlosti. Na taj način moguće je kreirati sustav koji omogućava dekodiranje informacija samo pod specifičnim uvjetima, što značajno poboljšava sigurnost u aplikacijama poput kvantne komunikacije i prijenosa osjetljivih podataka.

Primjene u industriji i znanosti

Janus metapovršina ima dalekosežne primjene ne samo u sigurnosnim rješenjima, već i u industrijama poput proširene stvarnosti (AR), holografskih prikaza i LiDAR sustava za autonomna vozila. Ultra-tanka struktura metapovršine omogućava značajno smanjenje volumena i težine tradicionalnih optičkih uređaja, što pridonosi miniaturizaciji i dizajnu laganih uređaja buduće generacije. Ova tehnologija ne samo da poboljšava performanse već i nudi novu razinu fleksibilnosti u razvoju sofisticiranih optičkih sustava.

Profesor Jonghwa Shin, vođa istraživačkog tima, izjavio je da će daljnja istraživanja nastaviti unapređivati ovu tehnologiju s ciljem razvijanja novih aplikacija u raznim područjima, uključujući proširenu stvarnost i napredne sustave prikaza. Uz to, profesor Shin naglasio je kako će metapovršinska tehnologija značajno utjecati na razvoj optičkih sustava za autonomna vozila, osobito u pogledu poboljšanja LiDAR sustava, koji igraju ključnu ulogu u navigaciji vozila bez vozača.

Budućnost optičke tehnologije

Ova revolucija u metapovršinskoj tehnologiji predstavlja temelj za nove inovacije u optičkim sustavima, a njezina primjena u sigurnosnim sustavima i kvantnoj komunikaciji samo su početak. Očekuje se da će Janus metapovršina donijeti značajne promjene u načinu na koji razvijamo i koristimo optičke uređaje u različitim industrijama, od automobilske do komunikacijske tehnologije.

Daljnja istraživanja usmjerena su na integraciju ove tehnologije u svakodnevne uređaje, s ciljem stvaranja novih komercijalnih rješenja koja će omogućiti bolju sigurnost, smanjenje troškova proizvodnje i povećanje funkcionalnosti uređaja.

Istraživanje je podržano programom razvoja nano-materijala i programom za istraživače srednje karijere pri Nacionalnoj zakladi za znanost Koreje. Rad je objavljen u međunarodnom časopisu Advanced Materials, a njegov značaj istaknut je u znanstvenoj zajednici zbog mogućnosti primjene u širokom spektru industrijskih sektora.

Janus metapovršinska tehnologija već sada pokazuje ogroman potencijal za transformaciju mnogih industrijskih grana, te možemo očekivati daljnje inovacije koje će pomaknuti granice mogućeg u optičkoj tehnologiji.

Izvor: Korea Advanced Institute of Science and Technology