Изображения в прозрачном полимере

Традиционно врачи рассматривают рентгеновские снимки на свет или на экране компьютера. Недавно появилась новая технология, которая позволит медикам получать трехмерные изображения разных органов, например сердца, мозга или почек внутри куба из акрила. Объемное изображение в нем можно быстро заменить другим. Такие фотохромные, перезаписываемые и портативные трехмерные дисплеи также могут понадобиться архитекторам, инженерам, геологам, ученым и пр.

Технический прорыв совершили исследователи из Дартмутского и Южного методистского университетов под руководством профессоров химии Ивана Апрахамяна (Ivan Aprahamian) и Алекса Липперта (Alex Lippert). Специалисты разработали методику нанесения на полимеры со светочувствительной примесью двумерных и трехмерных изображений с помощью специального светового проектора. Стирают картину тепло или свет. В ходе испытаний ученые получали изображения высокого разрешения на полидиметилсилоксане толщиной от нескольких миллиметров до 15 см.

Обратимую 3D-проекцию можно реализовать на любом полупрозрачном полимере, если ввести в него фотохромную добавку Апрахамяна. Она состоит из реагирующего на свет азобензола в паре с дифторидом бора, усиливающим оптические свойства первого. В полимере такой переключатель воспринимает красный и синий свет, излучаемый проектором конструкции Липперта. Через обычные двумерные изображения, например рентгеновские снимки грудной клетки, он освещает прозрачный полимерный блок под разными углами и активирует светочувствительный химикат в местах сильной засветки, создавая трехмерные изображения. Красный свет действует, как чернила, активируя химическую добавку, а синий свет ее дезактивирует, стирая изображение.

Исследователи продолжают совершенствовать метод, но уже в нынешнем виде его можно применять в промышленности, медицине, образовании и даже изобразительном искусстве. Чтобы повысить разрешение, контраст и скорость обновления изображения, а также увеличить размер полимерного блока, ученым придется тонко настроить свойства химического переключателя. Статья о технологии появилась в журнале Chem.