Японські вчені розробили спосіб створення повнокольорової голограми. Він заснований на використанні плазмонів - квазічастинок, які представляють собою колективні коливання вільного електронного газу. За допомогою цього методу можливе створення голографічних моніторів - подібних до тих, що використовували герої "Зоряних воєн", та ще й повнокольорових. 
Як ми пам'ятаємо, в основі запису голограми лежить процес інтерференції двох світлових хвиль зі схожою частотою. У процесі виникає наступна ситуація - в певній області простору складають дві хвилі. Одна з них йде безпосередньо від джерела (опорна хвиля), а інша відбивається від об'єкта записи (об'єктна хвиля). Якщо в цій самій інтерференційної області помістити, наприклад, фотопластинку, то на ній виникає складна картина смуг потемніння, які відповідають розподілу електромагнітної енергії в цій області простору.
Після ж дану пластинку потрібно висвітлити хвилею, близькою до опорної. При цьому пластинка перетворює її в хвилю в хвилю, близьку до об'єктної. Таким чином, ми будемо бачити (з тим чи іншим ступенем точності) такий же світло, який відбивався б від об'єкта записи. Тобто об'ємну картинку.
В сучасних умовах при створенні для запису зображень на тонку плівку зі срібла використовуються два лазера. Вони впливають на платівку з обох сторін. Не дивно, що при такій технології відображена в обсязі картинка завжди буде того ж кольору, що і відображає лазер. І вона завжди монохромна (найчастіше синя або зелена).
Однак нещодавно японські вчені з Лабораторії нанофотоніки Інституту фізико-хімічних досліджень RIKEN змогли розробити метод створення повнокольорових голограм. Для цього вони використовували зовсім інший тип плівки для запису картинки. По-перше, вона складається з трьох шарів. По-друге, її поверхня нерівна, а хвилеподібна.
Для чого ж потрібні всі ці хитрощі? Три шару - для того, щоб при відтворенні голограми можна було відбивати світло трьох базових кольорів, тобто червоного, зеленого і синього (RGB). Принцип досить простий - якщо проводити запис за допомогою білого світла, то він зможе розмістити в кожному з цих трьох шарів зображення, виконане в одному з трьох кольорів. Відповідно, при накладенні цих зображень вийде нормальна багатобарвна картинка.
Читайте також: Наш світ - всього лише голограма?
Незважаючи на більш складну структуру, ця плівка є досить тонкою. Влаштована вона так: середній 55-нанометровий шар срібла накритий з одного боку тонкої світлочутливої плівкою, а з іншого - шаром діоксиду кремнію. Загальна товщина всієї конструкції не перевищує кількох сотень нанометрів.
Ну, а чому поверхня не гладка, а хвиляста? Лише тому, що для запису зображення дослідники вирішили використовувати так звані поверхневі плазмони. Нагадаємо: плазмонами називаються гіпотетичні квазічастинки, які представляють собою колективні коливання вільного електронного газу.
Виникають плазмони тоді, коли світло вдаряє по поверхні металу. Дане зіткнення породжує переміщається хвилю, яка володіє електромагнітним полем і коливанням електрона. Правда, існує вона не те, що б дуже довго - всього-то 10-100 фемтосекунд. Після чого поверхневі плазмони перетворюються або в світлову хвилю, або в коливання атома. Але для запису голограми цього часу цілком достатньо.
Давно було встановлено, що світлова хвиля з більш низькою частотою, ніж спостерігається у плазмона, відбивається від його поверхні. Це відбувається тому, що електрони в останньому екранують подібні електромагнітні хвилі. І навпаки - світло з вищою, ніж у плазмона частотоюколивання проходить через поверхню плазмона. У цьому випадку електрони просто не можуть досить швидко відреагувати і зупинити цю хвилю.
Однак, якщо світлова хвиля, що падає на поверхневий квант, має частоту коливання, близьку до його власної, то відбувається наступне: квант вступає з нею в резонанс, і таким чином зображення "захоплюється". Тобто з'являється об'ємна картинка. Однак домогтися такого ефекту на рівній поверхні складно. А ось на хвилеподібною (з кроком приблизно в в 25 нм) цей ефект досягається досить легко.
Отже, нова технологія японських дослідників дозволить створювати барвисті об'ємні зображення. Розробники вважають, що це відкриття можна буде використовувати для створення повнокольорових голографічних дисплеїв. На яких (на відміну від нинішніх) зображення буде дійсно кольоровим і об'ємним. Більш того, можливо навіть створення приладів, аналогічних тим, що використовували персонажі відомої кіносаги "Зоряні війни". Там, як ми пам'ятаємо, час від часу прямо в повітрі з'являлися об'ємні голограми героїв, які навіть могли спілкуватися з оточуючими. І хоча голографічні зображення, створені за допомогою плазмонів, розмовляти не зможуть, проте відтворити картинку такої ж якості в просторі їм буде цілком під силу.
Крім того, винахідники збираються створити прилад для "перевернутої голограми". За їхніми розповідями, це буде нанолінза, здатна збільшити об'єкти надзвичайно малої величини до тривимірних зображень, видимих оком. Хоча для цього використовуються пучки металевих ниток з різними покриттями, загальні принципи роботи даної нанолінзи схожі з вищевикладеної технологією. Тут теж буде використовуватися резонанс з плазмонів. Відмінності полягають лише в тому, що "записується" в голограму об'єкт буде менше свого зображення, а не навпаки.
Читайте також: Вийшла газета з "живим" текстом
Вчені також кажуть про те, що для цих нанолінз можливе використання хвиль з далекої частина ультрафіолетового спектра. Це призведе до того, що на звичайному світловому мікроскопі можна буде розгледіти самі крихітні об'єкти, наприклад, молекулу ДНК. І не тільки розглядати, але і записати її об'ємне зображення.
Як бачите, дана технологія є досить перспективною. Причому не тільки для розваги, але і для прикладних досліджень. Не виключено, що подібні кольорові голограми з часом стануть звичайним способом подачі демонстраційного матеріалу на конференціях і захист дисертацій, витіснивши звичні нам слайди і таблиці.
Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"
Для чого ж потрібні всі ці хитрощі?Ну, а чому поверхня не гладка, а хвиляста?
