Hologramy jsou užitečné pro více než zajímavě vypadající ozdoby v obchodech se suvenýry. Materiáloví vědci je použili pro aplikace od tenzometrů/tenzometrů po systémy pro ukládání dat. Ukázalo se, že by byly také užitečné při výrobě mimořádně lehkých, flexibilních zrcadel pro vesmírné teleskopy. Nová studie vedená výzkumníky z Rensselear Polytechnic Institute ukazuje, jak se to může stát.
Studie publikovaná v Nature Scientific Reports podrobně popisuje techniku vytvoření rolovatelné čočky pomocí holografického povlaku. Rolovací čočky na dalekohledech byly dlouho vyhledávané, protože umožňují mnohem větší čočku, potenciálně mnoho metrů napříč, vejít se do kapotáže, která by tradičně mohla obsahovat mnohem menší, neohebné, pevné skleněné zrcadlo.
Jak odlít obří skleněné zrcadlo pro největší dalekohled světa.
Kredit – IEEE Spectrum YouTube Channel
Rolovací materiál existuje již dlouhou dobu, takže mít substrát, který se může svinout, aby se vešel do kapotáže, není nový nápad. Solární panely byly navrženy tak, aby se rozvinuly po celá desetiletí, i když někdy ani to nefunguje. Solární panely však nemusí být tak účinné při zaostřování světla hvězd, jako by bylo zrcadlo dalekohledu. To je místo, kde přicházejí hologramy.
Výzkumníci z RPI vyvinuli holografický povlak, který lze umístit na flexibilní substrát, který může buď „oddělovat světlo se super citlivostí, nebo zaostřovat světlo s vysokým rozlišením,“ uvádí autor Mei-Li Hsieh. Díky těmto dvěma vlastnostem by byl zvláště užitečný jako klíčový nástroj na dalekohledu.
Co je to vlastně Fresnelova čočka? Běžně se používají na majácích, takže zde je jeden na vysvětlení.
Poděkování – kanál YouTube Lighthouse St. Augustine
Společně tvoří povlak a substrát systém podobný a Fresnelova čočka . Tyto dlouholeté dříče v optickém průmyslu mají velkou světelnost a zároveň mají krátkou ohniskovou vzdálenost, ale jsou výrazně méně objemné než standardní čočky se stejnými specifikacemi. Vymyslet, jak položit povlak, který by efektivně vytvořil takovou čočku, dalo hodně matematické práce, ale zdá se, že doktorka Hsieh a její tým to vyřešili. Jakmile byla matematika zpracována, skupina přešla k budování systému.
Pomocí dvou velmi blízkých zdrojů světla tým vytvořil světelné paprsky, které otiskly holografický film pokrývající substrát. Překrývání konvergenčních a interferenčních vzorů přes sebe může vytvořit film, který má buď vysoké rozlišení, nebo je rozdělen do svých základních spekter.
Demo nastavení hologramového systému.
Kredit - Hsieh a kol.
Tým zatím tuto techniku tvorby čoček testoval pouze jako experiment – čeká ho ještě dlouhá cesta, než bude připraven ke startu na satelitu a zahájení sběru světla hvězd. Po nějaké další vývojové práci by se však tento typ rolovatelné, lehké čočky mohl v budoucnu ukázat jako průlomová technologie pro velké vesmírné dalekohledy.
Další informace:
RPI – Need for Larger Space Telescope inspiruje lehkou flexibilní holografickou čočku
Nature Scientific Reports – Experimentální realizace Fresnelova hologramu jako optického prvku se superspektrálním rozlišením
Photonics.com - Holografický vesmírný teleskop míří na další ‚planetu Zemi‘
Optika AZO – Nová metoda vytváří čočku pro zaostřený obraz nebo spektrum
Hlavní obrázek:
Holografická čočka zobrazující plné světelné spektrum
Kredit – RPI
