Новое устройство для создания «голограммы», заставляет частицы леветировать в воздухе, создавая 3D-объекты

Световая скульптура, созданная с использованием “Оптического дисплея захвата пучков” вращается вокруг 3D-напечатанной пластической руки. Фото: Университет Бригама Янга/ Nature  

 Закройте свои глаза на мгновение и нарисуйте своим воображением голограмму. Поддержите её в голове некоторое время, а затем откройте глаза и продолжите читать дальше.
 

 Готово?
 

 Итак, как же выглядел ваш образ? Смею предположить, это было синее мерцающее изображение, проецируемое в воздухе, видимое под любым углом обзора, и чем-то схожим на голограммы, представленные в фильмах «Звездных Войн». “Помоги мне Оби-Ван Кеноби! Ты моя единственная надежда!”. 

 В реальном мире мы не можем смотреть на голограмму так, как мы смотрим на физический объект. Лазеры, создающие голограмму, должны использоваться для проецирования изображения на какой-то материал, например пластик или стекло, который изгибает и отражает свет, чтобы изображение выглядело трехмерным для зрителя. 

 Но это работает только в том случае, когда фокус глаз находится в довольно узком поле зрения, расположенном практически напротив проекционных лазеров. (На сайте HowStuffWorks есть отличное объяснение, как это работает). 

 Однако команда исследователей из Университета Бригама Янга, разработала новое устройство, которое создает очень схожие скульптуры трехмерного изображения более похожие на голограммы, чем на какие-то шары из пучков света. Их проект названый “Оптический дисплей захвата пучков” (далее OTD), опубликованный в статье 24 января в журнале Nature, проявляет образ принцессы Леи намного реалистичней, чем другие устройства создающие голограммы.  

 OTD использует необычную технологию, названную фотофоретическим оптическим захватом, которая позволяет исследователям заставлять леветировать частицы и управлять ими в воздухе. Их устройство также поражает частицу пучком «почти невидимого» света. (Свет имеет длину волны 405 нанометров, прямо на грани восприятия человека).

 Этот свет нагревает частицу с одной стороны, пылинку размером от 5 до 100 микрометров (для представления диапазона размера пылинки составляет от одной-десятой размера бактерии до чуть больше диаметра среднестатистического человеческого волоса). Неравномерное нагревание частицы создает силы, которые действуя на неё, заставляют её вращаться от горячей стороны к более прохладной. Эта частица ведет себя как маленький двигатель, или застежка молнии, которая двигается в любом направлении, противоположно тому, как нагрета ее сторона.   

 Используя этот метод, команда исследователей смогла с точностью контролировать движение частицы со скоростью до 1827 миллиметров в секунду (71.9 дюйма в секунду или около 4.1 мили в час) в течении нескольких часов. Как только частица была захвачена, исследователи направили на неё свет с помощью различных цветовых лазеров, наблюдали за её движением. Поскольку частица движется достаточно быстро, она размазывает эти цвета и свет в пространстве, с точки зрения камеры или человеческого глаза, создаёт иллюзию полностью трехмерного объекта. 

 Это очень сильный эффект. Используя OTD, исследователи смогли создать высококачественные полноценные изображения, видимые под любым углом – хоть они и были совсем маленькими, всего несколько сантиметров (дюйм или два) с различной стороны.
На этом изображении продемонстрирована призма, которая выглядит совершенно по-другому, если смотреть на нее под разными углами, нежели как настоящая призма 

А на этом изображении показан человек, в длинном пальто, который настраивает проектор

 Исследователи смогли создать скульптуры, которые вращаются вокруг других предметов, таких как маленькая модель человеческой руки, которую Вы видели вначале этой статьи. 

 Конечно это технология, как и любая другая имеет свои ограничения. Максимальная скорость частиц ограничивает размер и сложность изображений, которые можно генерировать при помощи OTD. Эта версия может создавать “всплески” на поверхности, противоположной лазерам. 

 Исследователи говорят, что следующим шагом будет попытка использовать различные частицы, или осуществлять работу несколькими разными частицами одновременно, а также улучшить фокусировку лазеров для решения некоторых из этих проблем. 

Опубликовано в Live Science ИСТОЧНИК.