İsviçreli bilim insanlarından tarihi buluş: “Fourier pikselleri” üretildi

Ekranlarımızda gördüğümüz her harfi ve rengi oluşturan pikseller, bugüne kadar ya ışığı yayarak imaj üretti ya da gelen ışığı tahlil ederek algıladı. Fakat İsviçre’deki ETH Zürih Üniversitesi’nden araştırmacılar, ekran teknolojisinde milat sayılabilecek bir buluşa imza atarak her iki fonksiyonu de eş vakitli yürüten bir piksel tipi geliştirdi.

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

“Fourier pikseli” ismi verilen bu yüksek performanslı yeni kuşak yapı; ışığın yoğunluğunu, salınım fazlarını ve kutuplanmasını (polarizasyonunu) birebir anda manipüle edebiliyor. Nature mecmuasında yayımlanan bu çalışma, hem manzara yansıtan hem de gelen ışığı algılayan kamera-ekran hibrit aygıtlarının, holografik ekranların ve akıllı artırılmış gerçeklik teknolojilerinin önünü açıyor.

Mevcut ekran teknolojileri ışığın sadece tek bir özelliğiyle, yani yerel ışık yoğunluğuyla çalışıyor. Fourier pikselleri ise ismini aldığı matematikçi Joseph Fourier’in unsurlarından beslenerek ışığa tam alan denetimi uyguluyor. Araştırma takımından Yannik Glauser ve Sander Vonk, tasarladıkları bu pikselin dalgalı bir mikro yapıyla etkileşime giren yüzey dalgalarını kullandığını, böylelikle kolay bir yoğunluk noktası olmaktan çıkıp kompakt bir optik elemana dönüştüğünü açıkladı. Çalışmanın lideri optik fizikçi David Norris ise ışığın tüm niteliklerini denetim etmenin, taşınabilecek bilgi ölçüsünü muazzam bir boyuta ulaştıracağını vurguluyor.

Geliştirilen bu özel teknik sayesinde saçılan ışık dalgaları yönlendirilmiş dalgalara, oradan da bilgi taşıyan optik desenlere dönüştürülüyor. Yani piksel; imgeyi temsil eden genlik, salınım fazı ve polarizasyon üzere ana özellikleri hem üretebiliyor hem de okuyabiliyor. İşin en cazip kısmı ise bu karmaşık sürecin arka planında nispeten kolay matematiksel süreçlerin yatması, bu da üretimi esnek ve kullanışlı kılıyor.

Kamera ve ekran tek bir gövdede birleşiyor

Fourier pikselleri, gelecekte her bir noktanın birebir anda hem ışık yayıp hem ışık algıladığı iki yönlü akıllı panellerin kapısını aralayacak. Bu yeni kuşak aygıtlar yalnızca bir imgeyi ekrana yansıtmakla kalmayacak, kullanıcının yahut etrafın aygıtla olan ışık etkileşimini de anlık olarak hissedebilecek. Takım şu an için laboratuvar ortamında bu piksellerden oluşan mikro dizilimler yaratmayı başardı.

Profesör Norris, bu tarz entegre kamera-ekranların şimdilik bir öngörü olduğunu kabul etse de teorik olarak adaptif optikler, holografik sistemler ve algıladığı dataya nazaran çıktısını anında düzelten akıllı yüzeyler için keşfedilmemiş devasa bir adım atıldığını söylüyor. Matematiksel olarak hesaplanan karmaşık bir dalga deseninin yüzeye işlendiği an tam da hedeflenen optik çıktının alınması, bu teknolojinin gelecekteki ticari muvaffakiyetinin en büyük teminatı yapabilir.