Az új 'Hologram' eszköz részecskéket bocsát ki 3D objektumok létrehozására vékony levegőben

Pin
Send
Share
Send

Csukja be egy pillanatra a szemét, és hologramot készít. Tartsa egy ideig a fejében, majd nyissa ki a szemét, és folytassa az olvasást.

Kész?

Milyen volt a kép? Ez egy kitalálás: kék, pislogó kép, a vékony levegőn vetítve, bármilyen szögből megnézhető - kicsit olyan, mint a "Csillagok háborúja" filmek hologramai. ("Segíts nekem Obi-Wan Kenobi! Te vagy az egyetlen remény!")

A való világban azonban a hologram megtekintése nem annyira, mint egy fizikai tárgy nézése. Lézereket kell használni a kép kivetítésére valamilyen közegre, például műanyag és üveglapra, amely meghajlik és tükrözi a fényt, így a kép háromdimenziósnak tűnik a néző számára. De csak akkor működnek, ha a néző szeme meglehetősen keskeny látóhatáron van, szinte közvetlenül a kivetítő lézerekkel szemben. (A HowStuffWorks nagyon jól magyarázza az ilyen típusú rendszert.)

Most azonban a Brigham Youngi Egyetem kutatócsoportja kifejlesztett egy új eszközt, amely valóban szobrászszerű, háromdimenziós képeket hoz létre, amelyek hasonlóak a hologramokhoz, de szteroidokra. Az "Optical Trap Display" (OTD) vetületei, amelyeket egy, a Nature folyóiratban január 24-én megjelent cikkben írtak le, sokkal inkább úgy viselkednek, mint Leia hercegnő képe, mint bármely valódi hologram.

Az OTD kihasználja a fotoforetikus optikai csapdának nevezett furcsa technológiát, amely lehetővé teszi a kutatók számára, hogy egy kis részecskét lebegtessenek, és levegőn keresztül kísérletezzék. A kutatók írták, hogy az optikai csapda "közel láthatatlan" fénysugárral eléri a részecskét. (A fény hullámhossza 405 nanométer, közvetlenül az ember által érzékelhető alsó szélén.)

Ez a fény melegíti a részecskét az egyik oldalon - egy 5–100 mikrométer közötti cellulózdarab (egy tipikus baktérium tizede közötti tartományban, egy kicsit több, mint egy átlagos emberi haj átmérője). Az egyenetlen melegítés olyan erőket hoz létre, amelyek hatással vannak a részecskére - írta a kutatók, és arra készteti, hogy az elmozduljon a forró oldalról a hideg oldalához. A részecske ezután úgy működik, mint egy kis motor, bármely irányba cipzáródik, amely ellentétes azzal, ahogyan a fűtött oldala hegyes lesz.

Ennek a módszernek a segítségével a csapat pontosan képes ellenőrizni a részecske mozgását másodpercenként akár 1,827 milliméter (71,9 hüvelyk / másodperc, vagy körülbelül 4,1 mph) sebességgel, óránként.

Miután a részecske csapdába esett, a csapat mozgás közben különböző színű lézerekkel ütötte meg. Ha a részecske elég gyorsan elmozdul, akkor ezt a színt és fényt elkenheti a térben a kamera vagy az emberi szem szempontjából, így egy teljesen 3D-s objektum illúzióját hozza létre.

És a hatás hatalmas. Az OTD használatával a csapat nagy felbontású, színes színű képeket készített, amelyek bármilyen szögből megtekinthetők - bár ezek többségében csak kis volumenet foglaltak el, mindössze néhány centimétert (hüvelyk vagy kettő) mindkét oldalon.

Ez a kép egy prizmát mutat, amely különféle szögekből nézve teljesen másképp nézett ki, akárcsak egy igazi prizma.

(Kép jóváírása: Brigham Young University / Nature)

És ez egy embert egy hosszú kabátban ábrázol, kicsinyített változatban a kivetítő beállítását mutatja.

(Kép jóváírása: Brigham Young University / Nature)

A kutatók még olyan fényszobrokat is képesek voltak készíteni, amelyek más tárgyakat is körültettek, mint például az emberi kar kicsi modellje a cikk tetején.

Természetesen, mint minden technológia, az OTD-nek megvannak a korlátai. A részecske maximális sebessége korlátozza az OTD által generált képek méretét és összetettségét, és a jelenlegi verzió könnyű "fröccsenést" hoz létre a lézerrel szemben lévő felületen.

A kutatók írták, hogy a következő lépés különféle részecskék használata; dolgozzon egyszerre több részecskével; valamint a lézerek összpontosításának javítása e problémák legalább egy részének megoldása érdekében.

Pin
Send
Share
Send