24 czerwca 2024

 

hologram w plastiku terahertz

Naukowcy z TU Wien opracowali technologię przechowywania informacji w postaci hologramów, wytwarzanych w zwykłym plastiku za pomocą drukarek 3D i odczytywanych za pomocą promieniowania terahercowego.

W większości przypadków stworzenie hologramu jest technicznie dość skomplikowane: zazwyczaj wykorzystywana jest do tego precyzyjna technologia laserowa. Jeśli jednak celem jest po prostu przechowywanie danych w fizycznym obiekcie, holografię można wykonać dość łatwo. W prezentowanym wynalazku wykorzystano drukarkę 3D do wyprodukowania panelu ze zwykłego plastiku, w którym można ukryć na przykład kod QR. Wiadomość jest odczytywana za pomocą promieni terahercowych – promieniowania elektromagnetycznego, które jest niewidoczne dla ludzkiego oka.

Promieniowanie jest kierowane na plastikową płytkę, która jest prawie przezroczysta dla promieni terahercowych, ale ma wyższy współczynnik załamania niż otaczające powietrze, co umożliwia utworzenie swego rodzaju filtra, regulującego przepływ fal przez płytkę. Wydostające się z płytki fale interferują ze sobą, a ich superpozycja umożliwia odczyt zapisanej informacji. W ten sposób możliwe było zakodowanie adresu portfela Bitcoin (składającego się z 256 bitów) w kawałku plastiku. Świecąc promieniami terahercowymi o odpowiedniej długości fali przez tę plastikową płytkę, tworzony jest obraz promienia terahercowego, który generuje dokładnie pożądany kod. Jak wyjaśnia Evan Constable z TU Wien, w ten sposób można bezpiecznie przechowywać wartość dziesiątek tysięcy euro w przedmiocie, który kosztuje zaledwie kilka centów.

Aby płytka wygenerowała prawidłowy kod, należy najpierw obliczyć, jak gruba musi być płytka w każdym punkcie, aby zmieniała falę terahercową w dokładnie właściwy sposób. Evan Constable i jego współpracownicy udostępnili kod do uzyskania tego profilu grubości na GitHubie. – Po obliczeniu danego profilu grubości wystarczy zwykła drukarka 3D, aby wydrukować płytkę, a pożądane informacje zostaną zapisane holograficznie – wyjaśnia Constable. Celem prac badawczych było nie tylko opracowanie technologii holograficznej przy użyciu fal terahercowych, ale także zademonstrowanie, jak dobrze rozwinęła się technologia pracy z tymi falami i jak precyzyjnie można już dziś wykorzystać ten wciąż dość nietypowy zakres promieniowania elektromagnetycznego.

tuwien.at

Constable, E. et al.: Encoding terahertz holographic bits with a computer-generated 3D-printed phase plate. Sci Rep 14, 5549 (2024), 10.1038/s41598-024-56113-2.