Различные фантастические фильмы говорят о том, что в будущем нас непременно ждет масса потребительских устройств для проецирования голографических изображений. Это может быть использовано как в рекламных целях, так и в создании продвинутой версии «скайпа». Но будущее это все никак не хочет наступать, и в плане создания голограмм для коммуникации мы находимся примерно там же, где и 5-10 лет назад. Главной проблемой остается громоздкость конструкции. Но все может поменяться благодаря разработке ученых из Австралийского Национального университета, которые создали крошечное устройство для формирования объемных голографических изображений.

Одной из основных сложностей в производстве голографических изображений является, помимо больших размеров, то, что для создания самих изображений требуется очень большое количество вычислительных ресурсов, нежели для создания изображений для плоских экранов, и более тонкая работа со светом, чем при создании изображений для проекторов. В основе устройства лежит более миллиона миниатюрных кремниевых «столбов» различной высоты, которые расположены на расстоянии 750 нм друг от друга. Такая конструкция практически прозрачна и отбирает у проходящего сквозь него света только незначительную часть энергии, зато позволяет производить со светом любые сложные манипуляции.

Само устройство имеет размер 0,75 мм и при освещении его светом лазера с длиной волны от 1360 до 1650 нм способно воспроизвести голографическое изображение размером в 5 мм, которое расположено в пространстве на высоте 10 мм от поверхности устройства. Управление создаваемым изображением производится при помощи магнитного и электрического полей. По словам авторов изобретения,

«Исследования в области голографии имеют важное значение не только для создания футуристических трехмерных дисплеев и устройств виртуальной реальности. На основе подобных принципов могут быть созданы оптические устройства хранения информации, ультратонкие линзы и другие оптические компоненты для малогабаритных камер и даже космической техники. Появившиеся только в последнее время технологии нанопроизводства материалов позволяют наделять эти материалы уникальными оптическими свойствами, которые отсутствуют у материалов естественного происхождения. Созданное нами устройство и воспроизведенные при его помощи голографические изображения являются лишь одной из демонстраций возможностей новой технологии, которая может быть использована в самых различных областях».

Казалось бы, радиоприемники изобретены уже давно и в них не может быть ничего инновационного. Ну, добавят, скажем, в радиоприемник дисплей, функции умного дома или же Интернета вещей. Какие тут новшества? А вот ученым из Гарвардского университета удалось создать самый маленький в мире радиоприемник размером в два атома, причем использовали они для этого не совсем традиционный подход.

В основе микроскопического приемника лежит так называемая атомная вакансия кристаллической решетки. Этот эффект возникает, когда из кристаллической решетки алмаза удаляется два атома углерода и на место одного из атомов помещается атом азота. Эта система обладает крайне высокой чувствительностью к магнитным полям. Кроме того, она способна излучать свет и преобразовывать оптические сигналы в информацию. Работает это и в обратную сторону для преобразования информации обратно в оптический сигнал.

Сам радиоприемник работает так: свет зеленого лазера возбуждает электроны, циркулирующие вокруг атома азота. Затем эти электроны приходят в действие и начинают излучать электромагнитные волны, а атом начинает излучать фотоны в свете красного спектра. Этот красный свет улавливается датчиком на основе фотодиода, обрабатывается, усиливается и подается на громкоговоритель, который воспроизводит звук. Настройка на различные станции производится при помощи внешнего электромагнита, который создает магнитное поле различной силы. Как утверждают авторы изобретения,

«Опытный радиоприемник, созданный учеными, представляет собой кристалл алмаза с миллиардами азотных вакансий. Это было сделано для получения более сильного оптического сигнала, который практически не нуждался в дополнительном усилении. Однако такая технология будет работать и при наличии единственного дефекта азотной вакансии, а размер радиоприемника в таком случае будет равен размеру всего двух атомов. Поскольку дефект находится внутри кристалла алмаза, самого прочного материала, то приемник сохраняет свою работоспособность даже при самых экстремальных условиях окружающей среды».