Эти 3D-проекции, похожие на Звездные войны — эпичнее любой голограммы, которую вы когда-либо видели

26 January 2018

Конечно, голограммы — это довольно круто. Но они все еще только двумерные проекции, которые парят в воздухе, и как только вы отходите в сторону, волшебство исчезает.

Но теперь исследователи из Университета Бригама Янга продемонстрировали, что они могут создавать полностью трехмерные проекции движущихся изображений. Они используют свет и частицы в воздухе для достижения этой цели.

Конечный результат ближе, чем когда-либо к миниатюрной проекции Принцессы Леи в «Звездных войнах»: «Новая надежда», и это не случайно.

«У нашей группы есть миссия сделать реальными 3D-проявления научной фантастики. Мы создали дисплей, который может это сделать».

Однако это не голограммы. Это трехмерные изображения, которые вы можете перемещать и просматривать под разными углами: например, интерактивные проекции Тони Старка в Железном человеке или технология 3D-картографии в Prometheus — это трехмерные изображения.

Наша текущая технология голограмм может показаться 3D, но все это происходит на 2D-поверхности, поэтому лучше называть это обманом зрения.

«А вот 3D-проекции дают нам то, чего голограмма дать не может — возможность смотреть на объект с любой стороны».

Команда использовала то, что называется оптическим захватом, более часто используемым в качестве чувствительного пинцета в лабораторных условиях для манипулирования наночастицами.

Это высокофокусированный лазерный луч, содержащий сильный градиент электрического поля, который можно использовать для манипулирования микроскопическими частицами.

Команда Смалли использовала почти невидимые лазеры, чтобы уловить крошечную частицу растительного материала, нагревая ее неравномерно, чтобы перемещать в воздухе. Между тем, второй комплект красных, зеленых и синих лазеров освещает его.

Если частица движется достаточно быстро, ваш глаз видит ее как линию. Таким образом, исследователи смогли создать 3D-анимацию в воздухе. Они назвали его Optical Trap Display, и он работает с устройством размером с контейнер для завтрака.

«Этот дисплей похож на световой 3D-принтер», — сказал Смалли. «Вы фактически печатаете объект в пространстве из маленьких частиц».

Пока технология находится на ранних стадиях и может использоваться только для создания очень маленьких простых рисунков или более крупных, но они намного медленнее.

Команда использовала технологию, чтобы нарисовать призму, бабочку, логотип университета, кольца вокруг руки, изображение Земли и одного из учеников в халате в виде принцессы Леи.

Рисование последнего — самого сложного изображения заняло 40 секунд.

Существуют и другие ограничения. Например, ветер может помешать захвату частиц, что делает прибор непригодным для открытого воздуха. Сложные изображения тоже пока неидеальны, потому что сила сила оптической ловушки может меняться, а частица от слабой ловушки может перейти к более сильной.

Однако эта концепция доказана, и команда работает над ее улучшением.

«Представленные прототипы используют коммерческое оборудование и имеют низкую стоимость по сравнению с другими объемными дисплеями», — пишут они в своей статье.

«Мы ожидаем, что устройство можно легко масштабировать и считать эту платформу жизнеспособным методом для создания трехмерных изображений в том же пространстве, что наблюдатель и другие физические объекты».

Подготовлено специально для проекта “Наука от Фансаенс”