Rörliga hologram som de som används i 3D science fiction-filmer som Avatar och Elysium har hittills bara setts i sin fulla glans av tittare som bär speciella glasögon.

Nu har forskare vid Swinburne University of Technology visat kapaciteten hos en teknik som använder grafenoxid och komplex laserfysik för att skapa en flytande popup-display utan behov av 3D-glasögon.

Grafen är ett tvådimensionellt kolmaterial med extraordinära elektroniska och optiska egenskaper som erbjuder en ny materialplattform för nästa generations nanofototoniska enheter.

Genom en fotonisk process utan att involvera värme eller en förändring i temperatur, forskarna kunde skapa pixlar i nanoskala med brytningsindex – måttet på ljusets böjning när det passerar genom ett medium – av reducerad grafenoxid. Detta är avgörande för den efterföljande inspelningen av de enskilda pixlarna för hologram och därmed 3D-visning med blotta ögat.

"Om du kan ändra brytningsindex kan du skapa massor av optiska effekter, " Direktör för Swinburne's Center for Micro-Photonics, Professor Min Gu, sa.

"Vår teknik kan utnyttjas för att uppnå kompakta och mångsidiga optiska komponenter för att styra ljus. Vi kan skapa den vidvinkelskärm som behövs för mobiltelefoner och surfplattor."

Dr Xiangping Li, som är en av ledarna för denna forskning, sa:"På grund av dess atomlagertjocklek och höga mekaniska hållfasthet, Användningen av grafen i mobila displayenheter för platta tvådimensionella displayer växer snabbt.

"Vår teknik kan också stödja framtida flexibla och bärbara displayenheter och förvandla dem för 3D-visning."

Professor Gu sa att den här nya generationens digitala holografiska 3D-displayteknik också har applikationer för militära enheter, underhållning, distansutbildning och medicinsk diagnos.

Forskningen Atermiskt fotoreducerade grafenoxider för holografiska 3D-bilder publiceras i Naturkommunikation i dag.