Разработали съедобные голограммы
Физики разработали методику создания голографических изображений на съедобных сахарных пластинках из кукурузного сиропа и ванильного экстракта. Для оптимизации созданной техники ученые исследовали оптические свойства сахарных дифракционных решеток, а также продемонстрировали возможный вид получаемых таким образом голограмм. Потенциально такая технология может быть использована в пищевой промышленности в целом ряде задач: к примеру, как в качестве украшения кондитерских изделий, так и для проверки состава продукта. Статья опубликована в журнале ACS Nano.
Оптическая голограмма, в отличие от обычной фотографии, хранит в себе информацию не только о цвете и интенсивности регистрируемого света, но и фазах волн, приходящих от интересующего нас объекта. Это возможно благодаря тому, что в ходе записи голограммы на регистрирующую пластинку направляются одновременно две волны света от одного источника: одна (опорная) сразу же попадает на фотопластинку или иной регистрирующий материал, а другая (объектная) предварительно отражается от предмета, который хочется запечатлеть.
В результате интерференции этих двух волн в материале будущей голограммы возникают области максимумов и минимумов интенсивности падающего на нее светового поля, которые превращают фоточувствительную пластинку в замысловатую дифракционную решетку. Если таким образом записать голограмму, а затем посветить на нее опорной волной с теми же характеристиками, что и при записи, то в ходе дифракции при взаимодействии с фотопластинкой эта волна преобразуется в копию искомой объектной волны. То есть на выходе наблюдатель увидит объемное изображение исходного объекта.
Помимо очевидного преимущества голографии в полноте записываемой информации об объекте, у такого метода регистрации изображения есть еще одна особенность: даже маленькая часть голограммы (к примеру, после ее повреждения или раздробления на маленькие части) хранит информацию о всех зарегистрированных объектах. То есть даже частичная утрата голограммы не приводит к потере двумерного изображения, хоть и влечет за собой уменьшение диапазона доступных ракурсов и ухудшение четкости. Тем не менее, особенно широкого практического применения голограммы пока не сыскали, в первую очередь из-за сложных процессов записи и воспроизведения: в них должен использоваться мощный источник монохроматического света, роль которого обычно играет лазер.
Но физики не отчаиваются и продолжают искать способы технически упростить методы голографии и найти ей применение в повседневной жизни. Так, у голографии большой потенциал для применения в пищевой области: съедобные голограммы могли бы быть не только приятным украшением и повысить привлекательность разных продуктов питания, но и защитить потребителя от некачественной или поддельной еды. В этом случае, однако, к проблеме технологической сложности записи голограммы добавляются и ограничения на регистрирующий фотоматериал: он должен быть не только съедобным, но и устойчивым к разложению, а также не должен усложнять процесс регистрации светового поля изображаемого объекта. Теперь же выяснилось, что таким требованиям хорошо соответствуют пластинки из тонкого слоя высушенного раствора кукурузного сиропа с ванильным экстрактом. К такому выводу пришел Бадер АльКаттан (Bader AlQattan) из Бирмингемского университета вместе с коллегами в своем исследовании дифракционных свойств сахарных фотопластинок, облученных лазером по схеме записи Денисюка.
Исходные пластинки толщиной 100 микрон ученые получали в процессе трехчасового высушивания раствора, который состоял из 1,5 миллилитра ванильного экстракта, 2 миллилитров сахарного сиропа и 0,5 миллилитра воды. Этот состав физики предпочли благодаря тому, что полученные таким образом пластинки оказались тверже чем те, в которых было меньше ванильного экстракта. Затем физики напыляли на сахарные пластинки слой черного красителя толщиной в 900 нанометров, чтобы усилить поглощение лазера с последующей абляцией, благодаря которой на поверхности пластинок возникали дифракционные структуры.
Само облучение происходило по схеме, похожей на схему записи Денисюка: опорная волна лазера (с длиной волны в 1064 нанометра) проходила сквозь сахарную пластинку и отражалась от зеркала (на месте которого в классическом случае должен был бы стоять изображаемый объект), формируя объектную волну. В рамках такой схемы интерференционные максимумы и минимумы на пластинке располагались параллельно друг другу, а значит в результате облучения сахарная пластинка превращалась в классическую дифракционную решетку, период которой исследователи могли варьировать за счет изменяемого угла положения пластинки в ходе облучения.
Для выбора оптимальных параметров облучения ученые варьировали угол, под которым исходная волна падала на сахарную пластинку, а также изменяли содержание сахара в исходном растворе. Оказалось, что наибольшей эффективностью обладали дифракционные пластинки, полученные при облучении лазером под углом в 35 градусов, что соответствовало периоду дифракционной решетки в 1050 нанометров. Для такой пластинки, как и ожидалось, физики получили наибольшие углы положения первого максимума дифракционной картины при облучении монохроматическим светом и самые широкие спектры при облучении белым светом. Добавление сахара в исходный раствор, в свою очередь, приводил к увеличению показателя преломления сахарной пластины и к уменьшению угла первого максимума полученной таким образом дифракционной решетки. Это значит, что по оптическим свойствам таких структур можно, в том числе, следить за составом вещества, из которого они сделаны (или в котором они находятся).
Наконец, исследователи показали примеры возможных съедобных радужных голографических изображений, чтобы продемонстрировать, как описанная технология может быть применена на практике. Физики отметили, что разработанный ими метод голографии не требует много времени и ресурсов, а полученные результаты в будущем могут быть применены для создания более сложных голограмм или других наноструктур на съедобных носителях. Ученые отметили и то, что полученные структуры сохраняли свои оптические свойства в течение нескольких месяцев, а значит устойчивы к износу и деградации.
В настоящей работе, однако, на поверхность сахарных пластинок напылялся синтетический краситель. Хоть он и не был токсичным и почти весь удалялся в ходе облучения лазером, для реального использования технологии в пищевой индустрии ее необходимо адаптировать с использованием пищевых красителей. Кроме кукурузного сиропа с ванильным экстрактом в качестве основы для голограмм можно использовать и другие сладости: ранее мы рассказывали, как инженеру удалось записать голограммы на поверхности шоколада. Также голограммы можно создавать и на квантовом уровне, а неделю назад у физиков получилось сделать это даже без прямого наложения волн.
Источник
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - ...
Последние аномальные новости

Бермудский треугольник. Вопросов больше, чем ответов

Военные США проверят ранец мандалорца

Как COVID-19 повлиял на развитие искусственного интеллекта

Квантовый ключ передали на расстояние в 511 км

Кровавая часовня в замке Лип

Миссия Sky Hub позволит всем желающим отслеживать НЛО

МТС запустила первую в России сеть 5G

Мужчина прожил с пулей в глазу 18 лет

На Землю прилетали инопланетяне

НЛО заметили в Кировской области

Новый микрогребень может помочь обнаружить экзопланеты

Отпечатки лап сасквоча обнаружили в Канаде

Полиция оштрафовала охотников за привидениями

Призраки замка Чиллингхем

Пророчества Да Винчи, которые превзошли Нострадамуса

Самые мистические замки Средневековья

Сколько у этой планеты было Потопов, Армагеддонов и антихристов

Столкнется ли Земля с астероидом Апофис

Тектоническая активность существует на землеподобной планете

Тысячи внеземных цивилизаций наблюдают за нами

Внеземную органику нашли на астероиде Итакава

Внутри ядра Земли найдены загадочные структуры

Девушка узнала о беременности за минуты до родов

Допустили существование еще одной формы темной энергии

Жители Тверской области наблюдали НЛО

Заговор властей США с пришельцами

Министр культуры рассказал о ночи на перевале Дятлова

Неужели Нибиру уже прилетела

Новый сериал 'Розуэлл. Первый свидетель'

Огненный джинн мучает семью из Турции

Оптическая иллюзия с кошкой без головы

Почему люди до сих пор охотятся на призраков

Проанализировали возможность создания варп-двигателя

Разработан метод точного определения биологического возраста

Рыболов поймал огромного тунца

Скоро произойдет сдвиг полюсов

Таинственные рейсы в неизвестность запускают в Австралии

Тушу загадочного существа нашли на берегу моря

Уникальная экзопланета поможет исследовать атмосферы других миров

Что испытывали над Зоной 51

Антарктида - защитная крышка над главной базой инопланетян

Артефакты и грибы на Марсе

Большой НЛО упал на Луну

Два Солнца заметили над островом Мэн

Женщина перенесла клиническую смерть и рассказала о загробной жизни

Женщина приехала в аэропорт и разбогатела

Женщина родила мальчика с одним мозгом на две головы

Колонистам на Луне предложили питаться выращенной на месте рыбой

Магические навыки помогли женщине спастись от мужа

Мужчина со сломанной ногой двое суток полз по снежной пустыне к людям

Найдены дома загадочных строителей польских пирамид

Настоятельница бросила церковь ради титула мисс Бум-бум

Нечто внедрилось в мое сознание

Новый марсоход снял НЛО

Объявили об обнаружении новой элементарной частицы

Семья сходила на обед и разбогатела

Студентка угадала все числа в лотерее, но забыла купить билет

Треугольный НЛО заметили над Аргентиной

Черный НЛО пролетел над Лас-Вегасом

Явление Иоанна Кронштадского на Никольском кладбище

Эвакуатор, когда вам нужно доставить машину в автомастерскую

Что такое система управления заказами

Китайский пикап Great Wall Wingle 7 – сможет ли он покорить российский рынок

Чего не должно быть в хорошем резюме

Билл Гейтс назвал сроки окончания пандемии

Бывший ведущий Битвы экстрасенсов рассказал о смертельном заболевании

Впервые прочитали древние письма, не разворачивая их

Гигантские геоглифы и двухметровые люди

Девочку избили до смерти во время ритуала изгнания демонов

Ждём каких-то грандиозных событий

Женщина разбогатела, гуляя по пляжу

Женщина рассталась с парнем и вышла замуж за себя

Загадочный эффект Манделы

Илон Маск создаст звездную базу в Техасе

Какие организмы смогут выжить в марсианских условиях

Козленок-циклоп родился на Филиппинах

Коронавирус назвали новым видом биологического оружия

Миллиардер объявил набор участников для полета вокруг Луны

Мужчина сделал себе внешность вампира

Мужчину с самого детства преследует человек-пес

Мыс загадок Меганом

Нам грозит искусственный интеллект

Нефть появилась из динозавров

Обеспокоенность провалами конца света растет

Папа римский предсказал новый Всемирный потоп

Первый космический отель откроется уже в 2027 году

Плывущий по небу корабль заметили в Шотландии

Почему люди верят в теории заговора о коронавирусе

Почему Марс имеет такое большое значение

Создали лучшее искусственное мясо

Странные спутниковые снимки северной части Сибири

Тощего монстра сняли в сельской местности

Что предсказали Ванга и Нострадамус

Чупакабра убила 18 овец в Мексике

Пять легких причёсок на каждый день

Какие ужастики стоит посмотреть

Опасна ли российская вакцина от коронавируса

Белую сферу видели над Миссури

Вся сложная аэробная жизнь на Земле умрет

Выделяющие метан микроорганизмы прекрасно переносят полеты в космосе

Дикари прокляли своего шоумена и тот умер

Загадочные огни были зафиксированы над Токио

Клонированию исполнилось 20 лет

На Солнце снова что-то взорвалось

НЛО замечен над Нью-Мексико

НЛО замечен около корабля Dragon

НЛО наблюдал за открытием аэропорта

Нострадамус предсказал ключевые исторические события

Ответили на ключевой вопрос о происхождении жизни

Признаки того, что вы ясновидящий

Прошел первый ураган космической плазмы

Создали искусственные серебристые облака

Странное волосатое существо запрыгнуло на крышу дома

Утерянный рецепт быстрого превращения трупов в камень

Цилиндрический НЛО на фоне Луны

Что-то тестируют в Зоне 51

Ясновидящий рассказал о будущем, о геополитике и о войне

Ученые научили бактерии вырабатывать электричество

Уличные цветочные вазоны. Правила ухода и выращивания

Из чего сделан ваш коврик для йоги

Гигантский инопланетный корабль над Флоридой

Женщина заправила машину и разбогатела

Загадка ледниковых мышей

Загадка морских кораблей, найденных в пустыне

Загадочный муравьиный круг смерти

ИИ научился писать курсовые работы для студентов

Люди видели вторжение пришельцев

Метеорит взорвался над Великобританией

Множество необычных структур нашли на границе земного ядра

Новая пандемия будет совершенно другая

Опасны ли сети 5G и стоит ли их бояться

Протопланетный диск обнаружили у молодой звезды

Роберта Кеннеди убил загипнотизированный киллер

Случай полного спонтанного исцеления от СПИДа

Тайные смыслы и математика в книгах Астрид Линдгрен

Торнадо из комаров над Аргентиной

Удивительный и загадочный Плутон

Хирурги успешно пересадили голову человека

Что видят люди, не различающие цифр

Чупакабру убили рядом со станицей Терновская

Древняя гробница посреди пустыни

Есть ли жизнь в атмосфере холодного карлика

Загадочный Луганский стоунхендж

Как ищут таинственную Девятую планету

Какую энергию собирали города XIX века

Куб Боргов крутится возле нашего Солнца

Лондон оккупировали крысы

Может ли сдвиг полюсов вызвать избыточный снег

НЛО выпускает дроны-разведчики

НЛО заметили над Украиной

Нострадамус - неоднозначный провидец

Огромный НЛО пролетает на фоне Луны

Отыскали близкую к Солнцу горячую суперземлю

Пандемия предотвратила сдвиг полюсов

Пациента спасли от смерти 15 банок пива

Пентагон провел первые испытания по сбору энергии в космосе

Почему наши вены синие, если кровь в них красная

Скелеты гигантов из Румынии

Сразу два редких явления в небе Гавайев

Странную волну объяснили слиянием экзотических бозонных звезд

Аренда автокранов в Липецке

Атмосферу Титана воссоздали в лаборатории

Город Шахты пылает из-за проклятия Южного креста

Десятки белых сфер замечены во Флориде

Древние сооружения найдены на дне Атлантического океана

Древние тайны Бурятии и Байкала

Женщина нашла загадочное существо у себя в саду

Инопланетяне тестируют силы вторжения

История внеземного вмешательства в земные дела

Как были доставлены камни для Стоунхенджа

Колонизация Проксима Центавра не возможна

Кот вернулся к хозяйке через 14 лет

Лунные пещеры изучат роем роботов

Матрицу подозревают в том, что она умеет шутить

Над Россией заметили загадочные полосы

НЛО в небе над Липецком

НЛО замечен на закате в Австралии

НЛО летит над швецким лесом

НЛО пролетел над домами в Испании

Оранжевый НЛО над Чили

Открыли земплеподобную экзопланету

Пилот снял два НЛО над Мексикой

Работавшие 8 лет вместе подруги оказались родными сестрами

Странные объекты запечатлела камера марсохода

Странный НЛО над Нью-Джерси

Суперпродукты для продления жизни

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика