Metasuperficie que produce tres imágenes de logotipo diferentes mediante la manipulación de las propiedades intrínsecas de las polarizaciones incidentes. 

Los bolsillos del campus de POSTECH se están convirtiendo en espacios listos para el metaverso. Aprovechando las lecciones aprendidas de la pandemia de COVID-19, POSTECH ha empleado el aprendizaje del metaverso para permitir que los estudiantes realicen experimentos y reciban capacitación de la misma manera que lo hacen en el aula física. Todo lo que tienen que hacer es usar un dispositivo de realidad virtual (VR) antes de ingresar a un laboratorio o hacer un recorrido por una planta de energía nuclear. Yendo un paso más allá, ¿qué pasa si el profesor y los estudiantes pueden ver simultáneamente diferentes contenidos adaptados entre sí en clase?

Un equipo de investigación de POSTECH dirigido por el profesor Junsuk Rho (Departamento de Ingeniería Mecánica y Departamento de Ingeniería Química) con Ph.D. los candidatos Joohoon Kim y Junhwa Seong (Departamento de Ingeniería Mecánica) desarrollaron una pantalla de metaverso de cifrado de tres canales.

Una metasuperficie multifuncional utilizada en la pantalla muestra diferentes imágenes mediante la manipulación de la polarización incidente de la luz, promoviendo el uso común de pantallas ultracompactas y dispositivos antifalsificación de próxima generación, que proyectan diferentes imágenes dependiendo de dónde las mires.

Una metasuperficie es una lámina de material artificial con matrices de nanoestructuras, que demuestra una excelente capacidad de dirección de la luz. Cada nanoestructura es más pequeña que una longitud de onda, lo que desafía a los investigadores a encontrar una manera de guardar tantos conjuntos de datos como sea posible.

Además, la metasuperficie convencional puede contener solo una pieza de información en una nanoestructura, lo que requiere cambios en la forma o la matriz para guardar múltiples piezas de información. Estos cambios requieren procesos de fabricación de diseño complicados, lo que genera inconvenientes y costos adicionales. También hay un límite para reducir su tamaño.

Diagrama de flujo de diseño detallado de la metasuperficie trifuncional. Se seleccionan los dos primeros logotipos de alta resolución de «POSTECH» y «ITU», y se calculan sus distribuciones de fase φRCP y φLCP a través del algoritmo GS. Estas fases calculadas se fusionan procesando a través de la Ecuación (3). Al optimizar cuidadosamente el meta-nanoresonador anisotrópico, se logra una fase completa de 0–2π variando su orientación en el plano. Mientras tanto, calculamos un perfil de intensidad para una imagen de Fresnel de campo cercano dirigida, y sus orientaciones se discretizan. Al seleccionar cuidadosamente las orientaciones requeridas, se diseña la metasuperficie trifuncional propuesta.

Para superar este problema, el equipo de investigación combinó la modulación de amplitud gobernada por la ley de Malus y la manipulación de fase geométrica para fabricar metapantallas de cifrado de tres canales impulsadas por una sola celda. Estos tienen una estructura simple, que es fácil y económica de hacer, y es muy pequeña (0,5 mm). Los investigadores lograron imprimir tres logotipos diferentes en las meta-pantallas.

El profesor Rho explicó: «El estudio es un logro que trasciende las limitaciones de la metasuperficie convencional, que no podía controlar la luz de campo cercano y de campo lejano al mismo tiempo». Agregó: «Nuestra meta-pantalla se puede emplear para construir dispositivos de seguridad que generan diferentes imágenes según la orientación del usuario, o para personalizar pantallas VR/AR que muestran al profesor y al estudiante diferentes contenidos de pantalla en el mismo salón de clases».

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