Închide ochii pentru un moment și imaginează o hologramă. Țineți-l în cap pentru o clipă, apoi deschideți ochii și continuați să citiți.
Gata?
Cum arăta imaginea? Iată o presupunere: O imagine albastră, pâlpâitoare, proiectată pe un aer subțire, vizibilă din orice unghi - cam ca hologramele din filmele „Războiul stelelor”. ("Ajută-mă Obi-Wan Kenobi! Ești singura mea speranță!")
În lumea reală, însă, a privi o hologramă nu seamănă mai degrabă cu privirea la un obiect fizic. Laserele trebuie folosite pentru a proiecta imaginea pe un mediu, cum ar fi o foaie de plastic și sticlă, care se îndoaie și reflectă lumina, astfel încât imaginea să fie tridimensională unui spectator. Dar funcționează numai atunci când privirea privitorului se află într-un plan de vedere destul de restrâns, aproape direct față de laserele proiectante. (HowStuffWorks are o explicație destul de bună despre acest tip de sistem.)
Acum, însă, o echipă de cercetători de la Brigham Young University a dezvoltat un dispozitiv nou care creează imagini tridimensionale cu adevărat asemănătoare sculpturii, care sunt de genul hologramelor, dar pe steroizi. Proiecțiile de la „Optical Trap Display” (OTD), descrise într-o lucrare publicată pe 24 ianuarie în jurnalul Nature, se comportă mult mai mult cu acea imagine a prințesei Leia decât a oricărei holograme.
OTD profită de o tehnologie ciudată numită capcana optică fotoforetică, care permite cercetătorilor să leviteze o particulă mică și să o piloteze prin aer. Capcana optică lovește particulele cu un fascicul de lumină „aproape invizibilă”, au scris cercetătorii. (Lumina are o lungime de undă de 405 nanometri, chiar la marginea joasă a ceea ce oamenii pot percepe.)
Acea lumină încălzește particulele pe o parte - o pulbere de celuloză între 5 și 100 de micrometri (o gamă cuprinsă între o zecime de mărimea unei bacterii tipice până la puțin mai mult decât diametrul unui păr mediu uman). Încălzirea neuniformă creează forțe care acționează asupra particulei, au scris cercetătorii, determinând-o să se îndepărteze de partea fierbinte spre partea sa rece. Particulul acționează apoi ca un motor mic, ferindu-se în orice direcție care este opusă modului în care partea sa încălzită devine orientată.
Folosind această metodă, echipa a putut controla cu exactitate mișcările particulei cu viteze de până la 1.827 milimetri pe secundă (71,9 inchi pe secundă sau aproximativ 4,1 mph) timp de câteva ore.
Odată ce particulele au fost prinse, echipa a lovit-o cu lasere de diferite culori, în timp ce se mișca. Datorită faptului că particulele se mișcă suficient de repede, poate smulge acea culoare și lumină în spațiu din perspectiva unei camere sau a unui ochi uman, creând iluzia unui obiect complet 3D.
Iar efectul este puternic. Folosind OTD, echipa a creat imagini color de înaltă rezoluție, color, vizibile din orice unghi - deși au ocupat în cea mai mare parte un volum mic, doar câțiva centimetri (un inch sau doi) pe fiecare parte.
Această imagine arată o prismă, care arăta complet diferită atunci când este văzută din unghiuri diferite, la fel ca o prismă reală.
Iar acesta arată o persoană cu o haină lungă, cu o versiune zoom-out care arată configurarea proiectorului.
Cercetătorii au fost chiar capabili să construiască sculpturi ușoare care s-au înfășurat în jurul altor obiecte, precum modelul mic al unui braț uman din partea de sus a acestui articol ...
Desigur, ca orice tehnologie, OTD are limitele sale. Viteza maximă a particulei limitează dimensiunea și complexitatea imaginilor pe care OTD le poate genera, iar versiunea curentă creează o „splash” ușoară pe suprafața opusă laserelor.
Următorul pas, au scris cercetătorii, este să încercați să utilizați diferite tipuri de particule; lucrați cu mai multe particule simultan; și pentru a îmbunătăți concentrarea laserului pentru a rezolva cel puțin unele dintre aceste probleme.
