HOE MAAK JE VIDEO HOLOGRAMMEN?

ONDERZOEK IN DE KIJKER

De ERC grants van de European Research Council behoren tot de meest prestigieuze onderzoeksbeurzen in Europa. Het doel is topresearchers gedurende 5 jaar de kans te geven hun ambitieuze projecten te realiseren. Prof. Jan Genoe van Campus Diepenbeek behaalde een beurs in de hoogste categorie: de ERC Advanced Grant.

Prof. Jan Genoe

Er worden ERC-beurzen toegekend op 3 niveaus: Starter (tot 7 jaar na het doctoraat), Consolidator (tussen 7 en 12 jaar na het doctoraat) en Advanced (voor onderzoekers met minstens 15 jaar een PhD op zak). Hoe belangrijk de grants wel zijn moge blijken uit de volgende cijfers: 70% van alle ERC grants heeft aanleiding gegeven tot een wetenschappelijke doorbraak of een belangrijke vooruitgang van de wetenschappelijke kennis, meer dan 5500 publicaties van ERC grantees behoren tot de 1% meest geciteerde papers en onderzoekswerk gedaan met ERC-beurzen resulteerde reeds in 6 Nobelprijzen. “Ook onze faculteit blijft niet achterwege”, bevestigt prof Genoe.” In 2015 behaalde Kris Myny van Campus Diepenbeek een starter grant. En in 2017 sleepte Toon Van Waterschoot van Campus Groep T een consolidator in de wacht”.

Dynamische hologrammen

“Het doel van mijn ERC grant bestaat erin verder onderzoek uit te voeren dat het mogelijk moet maken om hoge-kwaliteitshologrammen te projecteren aan videosnelheden”, legt prof. Genoe uit. “Hologrammen als zodanig zijn uiteraard al jaar en dag bekend. Je vindt ze o.m. op betaalkaarten en bankbiljetten. Maar – en dat is het punt – dat zijn statische hologrammen. Het maken van hoge-kwaliteit dynamische hologrammen, dat is een ander paar mouwen. Nobelprijswinnaar Denis Gabor – die de eerste hologrammen ontwikkelde – vertelde tijdens zijn dankrede dat een kwaliteitsvol hologram vereist dat de resolutie van het patroon kleiner moet zijn dan een kwart van de golflengte. Dat komt neer op ongeveer 100 nm voor blauw licht. Welnu, een beeldscherm maken met pixels van 100 nm is alles behalve evident”.

Factor 1000

Prof. Genoe geeft een voorbeeld ter vergelijking. “De hoogste resolutie van de beeldschermen die momenteel in mobiele telefoons gebruikt worden is kleiner dan 1000 ppi. Dat betekent dat de pixels in je GSM een 100.000 grotere oppervlakte hebben dan wat we nodig hebben voor onze dynamische holografie. Weliswaar kunnen we DLP-chips aantreffen met kleinere pixels, maar dan nog is de resolutie nog altijd beperkt tot 4 micron. Dus zelfs met deze resolutie moeten we de oppervlakte van de pixels nog een factor 1000 kleiner maken om holografie te kunnen realiseren.

Nieuwe materialen

Op de vraag of het verkleinen van de beeldschermpixels de belangrijkste uitdaging is, antwoordt prof. Genoe. “Schalen is een kwestie van technologie en die is bij IMEC in Leuven voorhanden. De belangrijkste uitdaging ligt in het ontwikkelen van nieuwe materialen. Om controle te krijgen op een 100 nm schaal, willen we elektrische velden kunnen opleggen over een waveguide met een 100 nm precisie. Dat wil zeggen dat we elektrische geleiders tot op 100 nm van de waveguide core moeten kunnen naderen. Normaal gebruiken we als elektrische geleiders hiervoor metalen. Maar in dit geval kan dat niet omdat metalen het licht zouden verstrooien. Ik heb gelukkig zelf al ervaring met halfgeleider oxides die wel licht doorlaten”.

Innovatie

“De belangrijkste innovatie is dat we deze doorzichtige oxides kunnen gebruiken om door te dringen tot de kern van de golfgeleider zonder dat het licht in de golfgeleider weerkaatst wordt door het gebruik van metalen”, aldus prof. Genoe. “Dat is nog een hele klus. Mijn ERC grant zal mij de volgende vijf jaar nog goed van pas komen’.

Yves Persoons

Meer info: https://erc.europa.eu/projectsfigures/facts-and-figures

CONNECTING 21