Foto: Lucasfilm / 20th Century Fox

5 minutter å lese

Hologram-skjermene kommer – og de kan bane vei for et nytt, norsk industrieventyr

Vi har tidligere skrevet om at det snart kan bli mulig å både ta og føle på hologrammer her på Link.no.

Men før det kan skje, må vi nesten ha «skjermer» som kan vise fram disse hologrammene på en relativt troverdig måte. Og skal vi tro en gruppe flinke forskere basert i Australia og Kina, kan det være like rundt hjørnet – noe som igjen kan bane vei for et nytt, norsk industrieventyr.

avatar

Helt siden vi første gang så «Star Wars» for nær 40 år siden, via en hel haug andre sci-fi-filmer som «Avatar», har vi ønsket oss hologrammer som en naturlig del av vårt dagligliv. Dette til tross, har ennå ikke skjermteknologien klart å ta det store 3D-steget uten at vi må ha på spesialbriller.

Takket være de siste års utvikling innen nanoteknologi, har utviklerne av skjermteknologi fått mange nye verktøyer de kan leke seg med på veien mot nye standarder. Et av de største gjennombruddene de siste årene var oppdagelsen av grafén, som sikret forskerne Andre Geim og Konstantin Novoselov nobelprisen i fysikk i 2010.

Grafén er enkelt forklart et frittstående atomlag med karbonmateriale som ikke bare er eksepsjonelt tynt, men også kan bøyes. Materialet er samtidig svært sterkt, og er derfor perfekt til bruk i «wearables» og andre mobile enheter – noe vi allerede har sett de store mobilprodusentene eksperimentere med, som for eksempel Galaxy YOUM-prototypen fra Samsung:

samsung
Supertøft – men fortsatt bare i 2D … enn så lenge.

Ifølge forskerne, som nylig publiserte sine funn i Nature Communications, har de klart å skape flytende 3D-fargebilder som kan sees fra flere kanter, på grafénbaserte materialer. Denne teknologien vil, hevder de, om ikke altfor lang tid kunne gjøre alle bærbare skjermer til flytende 3D-skjermer.

Teknologien er basert på Dennis Gabors holografiske metode, utviklet allerede i 1947. Det var Gabor som oppfant ordet ‘hologram’, og i 1971 mottok også han nobelprisen i fysikk for sin oppdagelse.

Hvordan holo-teknologien fungerer er ikke umiddelbart lett å forstå, men i en forklarende artikkel i The Conversation beskriver to av forskerne bak hvordan pikslene i grafénskjermen kan bøye det informasjonsbærende lyset slik at hologram-effekten oppstår.

3dtlf

I all «enkelhet»: For å skape hologrammet må forskerne ty til et materiale som heter grafénoksid, som lages ved en funksjonalisering av grafén med oksygenholdige forbindelser.

Dette grafénoksidet behandles med en fototermisk prosess (kalt fotoreduksjon), der en laser skyter ut kjappe pulsstråler for å varme opp grafénoksidet. Dette skaper igjen pikselen som kan bøye lyset for å skape et hologram.

Foreløpig er det slik at jo mindre piksler som brukes, dess bedre blir visningsvinkelen – og dermed kvaliteten – på hologrammet. 3D-hologrammene er derfor bare på én kvadratcentimenter i dag, men forskerne insisterer på at det ikke er noe øvre grense på hvor store de kan bli.

Disse ballongene er tredimensjonale hologrammer, foreløpig bare én kvadratmeter store. Det er en liten, men svært lovende start.
Disse ballongene er tredimensjonale hologrammer, foreløpig bare én kvadratmeter store. Det er en liten, men svært lovende start.

Forskerne anslår av slike hologram-skjermer kan være tilgjengelig i størrelser på et titall centimeter i løpet av fem år, perfekt for bærbare dingser. De forestiller seg da at teknologien også kan brukes til blant annet underholdning, militære dingser, fjernutdanning og medisinske fjerndiagnoser.

Grunnen til at vi innledningsvis nevnte at hologrammene kan bane vei for et nytt, norsk industrieventyr, er fordi verdens største produsent av grafénoksid i dag holder til her på berget.

– Vi startet med grafénoksid for sju år siden, med henblikk på å utvikle transparente ledende belegg for touchscreens, men vi ser nå at verdien av dette arbeidet fremst ligger i at vi har lykkets med å oppskalere produksjonsprosessen for grafénoksid, forteller gründer Rune Wendelbo i det vesle norske selskapet Abalonyx til Link.no.

– Foreløpig har det ikke vært et spesielt kommersielt marked for grafénoksid, men vi forsøker å holde oss flytende. Det gjelder å være der når markedet tar av – og det kan det jo gjøre veldig snart.

I fjor kjøpte Kongsberg Innovasjon opp 21,5 prosent av Abalonyx, med ambisjoner om å delta i det de selv kaller et «gryende industrieventyr».

– Prisen er fortsatt høy, omtrent 2000 dollar per kilo, men målet er å få den ned til 50 dollar i løpet av noen få år. Men da må det mye større skala til på produksjonen, sier Wendelbo, som har bakgrunn innen geologi og kjemi – mange av årene hos SINTEF.

Gründer Rune Wendelbo og prosjektleder Einar Eilertsen i Kongsberg Innovasjon med en produktprøve fra Abalonyx. Foto: Bjørn Isaksen, NCE Systems Engineering
Gründer Rune Wendelbo og prosjektleder Einar Eilertsen i Kongsberg Innovasjon med en produktprøve fra Abalonyx. Foto: Bjørn Isaksen, NCE Systems Engineering

Han kan fortelle at de som i dag selger grafénoksid på nettet, tilbyr dette i størrelser på et halvt gram, for 150 til 200 dollar.

– Vi har derimot et produksjonsanlegg på Tofte, som kan produsere en kilo om dagen. Dette med at markedet øker og produksjonen øker, må gå hånd i hånd. Vi er inne i en kritisk fase nå, sier Wendelbo.

Samtidig er det noen utfordringer knyttet til hvor lite av materiale som egentlig trengs til enkelte produksjonsformål. Ettersom mye av den grafénbaserte teknologien baserer seg på ekstremt tynne lag av materialet – som dekker to tusen kvadratmeter per gram – er det ofte ikke så mye som behøves av gangen.

– Nokia har for eksempel jobbet med noen grafénbaserte sensorer. De regnet ut at dersom de skulle lage en million devicer, trengte de totalt ti gram grafénoksid. Så det er ufattelig små mengder det er snakk om, sier Wendelbo – som likevel ikke har altfor stor grunn til bekymring.

Hovedbruken av grafénoksid i dag er nemlig knyttet til rensing av radioaktivt vann, noe som kan bli nyttig i områder som Nordsjøen, Russland og Japan. I tillegg ser det ut til at materialet kan brukes til alt fra rustbeskyttelse til produksjon av høykvalitetssement – noe det raskt kan bli volumer av:

– Det er veldig mange anvendelser som har kommet forbi laboratoriestadiet. Dette er egentlig ikke et high tech-materiale i seg selv, men det er veldig krevende å fremstille det. Og produktene som kan fremstilles ved hjelp av det er potensielt veldig high tech.