تصاویر سه بعدی که با استفاده از برهمکنش‌های بین نور و نوسانات جمعی الکترون‌های موجود در سطوح فلزی، که به پلاسمون‌های سطحی معروف هستند، نمایان می‌شوند، منجر به تحول بزرگی در فناوری تصویربرداری خواهند شد. ساتوشی کاواتا و همکارانش از موسسه تحقیقاتی RIKEN در ژاپن، تصاویری ساخته‌اند که، برخلاف تصاویر سه بعدی کارت اعتباری، از هر زاویه‌ای با همان رنگ‌های طبیعی ظاهر می‌شوند.
خلق تصاویر سه بعدی با پلاسمون‌های سطحی
تصاویر سه بعدی که با استفاده از برهمکنش‌های بین نور و نوسانات جمعی الکترون‌های
موجود در سطوح فلزی، که به پلاسمون‌های سطحی معروف هستند، نمایان می‌شوند، منجر به
تحول بزرگی در فناوری تصویربرداری خواهند شد. ساتوشی کاواتا و همکارانش از موسسه
تحقیقاتی RIKEN در ژاپن، تصاویری ساخته‌اند که، برخلاف تصاویر سه بعدی کارت اعتباری،
از هر زاویه‌ای با همان رنگ‌های طبیعی ظاهر می‌شوند.
پلاسمون‌ها “شبه ذراتی” هستند که وقتی الکترون‌های فلزی به طور دسته جمعی در فرکانس
موج نوری نوسان می‌کنند، مشاهده می‌گردند. اگر نور با فرکانسی کمتر از فرکانس
پلاسمون‌های سطحی بر فلز بتابد، منعکس می‌گردد؛ در حالیکه نورهایی با فرکانس بالاتر
عبور می‌کنند. فرکانس‌های پلاسمون سطحی مربوط به طلا و نقره در بازه نور مرئی قرار
دارند و همین امر باعث ایجاد رنگ‌های ممتاز آنها شده است. گروه کاواتا این پدیده را
به‌کار می‌گیرد. کاواتا می‌گوید: “طرح ما این است که پلاسمون‌ها می‌توانند برای
انتخاب رنگ‌ها در تصاویر سه بعدی استفاده شوند. این تصاویر با استفاده از نور سفید
بازسازی می‌شود و نیازی به لیزر ندارد.”
هنوز لیزرها برای ساخت تصاویر سه بعدی ضروری هستند. میو اوزاکی و جون- ایچی کاتو،
که از اعضای این گروه هستند، اشیاء را با لیزرهای آبی، سبز، و قرمز روشن می‌کنند و
سپس نور پراکنده‌شده را از یک ورقه شیشه‌ای که با لایه‌ای از یک ماده فوتومقاومت به
ضخامت ۱۵۰ نانومتر پوشانده شده است، منتقل کرده و تصویر بدست آمده را ثبت می‌نمایند.
برای ساخت تصاویر پلاسمونی، این دانشمندان یک لایه نقره به ضخامت ۵۵ نانومتر و یک
لایه شیشه به ضخامت ۲۵ نانومتر بر روی این ماده فوتومقاومت کشیدند. تاباندن نور به
این تصاویر از طریق یک منشور از سه زاویه مختلف، یک زاویه بازای هر رنگ، می‌تواند
این تصاویر سه بعدی را بازسازی کند.
کاواتا پیش‌بینی می‌کند که او و سایر دانشمندان سرانجام از این روش برای خلق عکس‌های
متحرک استفاده خواهند کرد. ولی حتی قبل از آن، طبق اظهارات هایکه آرنولدز، که بر
روی فوتوشیمی تقویت شده پلاسمونی در دانشگاه لیورپول کار می‌کند، چنین تصاویر
نویدبخشی، افزاره‌های متحول‌کننده‌ای برای طبابت شخصی می‌باشند. او می‌گوید: “شیمیدان‌ها
با تولید سطوح عامل‌دارشده برای حسگرهای تشدید پلاسمون سطحی در جایگاه خوبی برای
بکارگیری این فناوری قرار دارند.” او توضیح می‌دهد: “یک حسگر گلوکوز می‌تواند خروجی
خود را در قالب تغییرات رنگی مشخص ایجاد کند.”
جزئیات نتایج این تحقیق در مجله‌ی Science منتشر شده است.
