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cyqdesign

2022-05-06 08:50

研究人員利用液晶構(gòu)建一個扁平魔窗

研究人員首次利用液晶構(gòu)建了一個扁平魔窗——一個透明的裝置，當光線照射在上面時會產(chǎn)生一個隱藏的圖像。這項技術(shù)代表了一種非常古老的燈光技巧的新變化。幾千年前的工匠們制造了青銅鏡，在觀看自己的倒影時看起來像普通的平面鏡，但在陽光直射下會產(chǎn)生另一個圖像。

科學家們一直到20世紀初才弄清楚這些設(shè)備之所以能發(fā)揮作用是因為投射到鏡子背面的圖像產(chǎn)生了微小的表面變化，進而導致圖像的形成--而工程師們直到現(xiàn)在才將同樣的原理應用于高科技顯示器的液晶。

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來自渥太華大學的研究小組負責人Felix Hufnagel表示：“我們創(chuàng)造的神奇窗口在肉眼看來是完全平坦的，但事實上，它有輕微的變化，在對光的反應中形成圖像。通過將窗口設(shè)計得相對平滑，所產(chǎn)生的圖像可以在距離窗口很大的范圍內(nèi)被看到。”

在Optica--Optica出版集團的高影響力研究雜志上，Hufnagel及其同事描述了他們開發(fā)的用于創(chuàng)建透明液晶魔窗的工藝。據(jù)悉，該工藝可以產(chǎn)生任何所需的圖像。另外，它還可用于制造魔鏡以反射而非透射光線來創(chuàng)造圖像。

“使用液晶制作魔窗或魔鏡有朝一日可以創(chuàng)造出可重新配置的版本，以用于制作動態(tài)藝術(shù)魔窗或電影，”Hufnagel說道，“獲得長焦距的能力還可以使該方法對3D顯示器有用，即使從不同距離觀看也能產(chǎn)生穩(wěn)定的3D圖像�！�

用液晶創(chuàng)造奇跡

盡管幾十年來科學家們已經(jīng)了解到古代青銅魔鏡形成圖像是由于微小的表面變化，但直到2005年，英國布里斯托爾大學的數(shù)學物理學家Michael Berry才得出這一效果的數(shù)學基礎(chǔ)。后來他擴展了這一知識--除了反射式魔鏡外還為透明魔窗發(fā)展了理論基礎(chǔ)。這項工作啟發(fā)了Hufnagel及其同事創(chuàng)造出基于液晶的魔窗。

液晶是可以像傳統(tǒng)液體一樣流動的材料，但其分子可以像固體晶體一樣定向。在新研究工作中，研究人員使用了一種眾所周知的制造工藝的改進版。據(jù)悉，這種工藝產(chǎn)生了一種特定的液晶圖案，從而在照明時可以產(chǎn)生所需的圖像。