3D全息投影技術突破 有望取代傳統MRI掃描

編譯/高晟鈞

從手機、電視到醫療領域,談論了3D全息投影了幾十年,但該技術仍尚未被真正的實現與應用。

3D全息投影被認為在醫療技術領域具有極大的潛力,有望縮短手術時間並提供更好的效果。動態3D全息投影有可能取代當前的2D成像,例如MRI掃描(核磁共振),提供外科醫生更全面的信息,從而降低侵入性手術的風險。

儘管上述提到了許多好處,3D全息投影的開發卻遇到了障礙。目前此技術只能在成熟的醫院,利用笨重、昂貴且攜帶性低的系統中進行,使其的普及化受到了極大的阻礙。

圖/123RF

澳大利亞研究委員會超穎光學透鏡系統卓越中心TMOS的研究人員使用超穎光學透鏡(Meta-optics),將垂直奈米線與由半導體奈米結構製成的環型激光器相結合,使這項技術更接近現實。

奈米線主要可以用來製作電晶體,其垂直方向的結構會使晶體有較好的電導率。而垂直奈米線可以有效塑造激光束,但過程中因為其結構問題,會導致光子遺失,降低他的效能。另一方面,環形激光器因光子於平面封閉結構中作用,光子遺失率較低,但控制光子的方向與形狀則相對困難。

TMOS研究人員首次將兩種技術結合,開發出一小於5微米的全息投影設備,並發表於Laser & Photonics Review;該設備兼具兩種技術的優點,將光子引導到具有特定光束形狀的空間,很好地解決了3D全息投影所遇到的難題。

主要作者Wei Wen Wong說:「這一朝著低功耗、可調整發射方向性的微小激光器,消除了3D全息投影的主要障礙。我們希望有朝一日,這種設備可以安裝到一足夠小且便宜的設備中,以便醫療人員可以攜帶到交通不便的偏遠地區,並在手術台投射出彩色的全息3D投影,為病人提供更好的醫療幫助。」

資料來源:Phys.org

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