Nieuw 'Hologram'-Apparaat Zweeft Deeltjes Om 3D-Objecten In Dunne Lucht Te Maken

{h1}

Een team van onderzoekers van de brigham young university heeft een nieuw apparaat ontwikkeld dat volledig driedimensionale afbeeldingen maakt.

Sluit even je ogen en stel je een hologram voor. Houd hem even in je hoofd, open dan je ogen en blijf lezen.

Klaar?

Hoe zag de afbeelding eruit? Hier is een gok: een blauw, flikkerend beeld, geprojecteerd op ijle lucht, vanuit elke hoek te bekijken - een beetje zoals de hologrammen uit de "Star Wars" -films. ("Help mij Obi-Wan Kenobi! Je bent mijn enige hoop!")

In de echte wereld is het kijken naar een hologram echter niet zozeer als kijken naar een fysiek object. Lasers moeten worden gebruikt om het beeld op een medium te projecteren, zoals een stuk plastic en glas, dat het licht buigt en weerkaatst zodat het beeld driedimensionaal lijkt voor een kijker. Maar ze werken alleen als het oog van de kijker zich in een vrij smal gezichtsveld bevindt, bijna direct tegenover de uitstekende lasers. (WordsSideKick.com heeft een goede uitleg van dit soort systeem.)

Nu heeft een team van onderzoekers van de Brigham Young University een nieuw apparaat ontwikkeld dat echt beeldhouwachtige driedimensionale beelden produceert die lijken op hologrammen, maar op steroïden. Projecties van hun "Optical Trap Display" (OTD), beschreven in een artikel gepubliceerd op 24 januari in het tijdschrift Nature, gedragen zich veel meer als dat beeld van prinses Leia dan echte hologrammen. [Science Fact of Fiction? De plausibiliteit van 10 sci-fi-concepten]

Het OTD maakt gebruik van een vreemde technologie, de fotoforetische optische valstrik, waarmee onderzoekers een klein deeltje kunnen laten zweven en door de lucht kunnen sturen. De optische valstrik treft het deeltje met een bundel van "bijna onzichtbaar" licht, schreven de onderzoekers. (Het licht heeft een golflengte van 405 nanometer, precies aan de onderkant van wat mensen kunnen waarnemen.)

Dat licht verwarmt het deeltje aan één kant - een stukje cellulose tussen 5 en 100 micrometer (een bereik tussen een tiende van de grootte van een typische bacterie tot iets meer dan de diameter van een gemiddeld menselijk haar). De ongelijke verwarming creëert krachten die op het deeltje inwerken, schreven de onderzoekers, waardoor het van de hete kant naar de koele kant ging. Het deeltje gedraagt ​​zich dan als een kleine motor en zipt in elke richting die tegengesteld is aan de manier waarop de verwarmde kant ervan wordt gewezen.

Met behulp van deze methode kon het team de bewegingen van het deeltje met een snelheid van maximaal 1.827 millimeter per seconde (71,9 inch per seconde of ongeveer 4,1 mph) urenlang nauwkeurig regelen.

Zodra het deeltje vast zat, raakte het team het met verschillende kleuren lasers terwijl het zich bewoog. Doordat het deeltje snel genoeg beweegt, kan het die kleur en licht in de ruimte uitspuiten vanuit het perspectief van een camera of een menselijk oog, waardoor de illusie ontstaat van een volledig 3D-object.

En het effect is krachtig. Met behulp van het OTD maakte het team kleurenafbeeldingen met een hoge resolutie die vanuit elke hoek bekeken konden worden - hoewel ze meestal een klein volume innamen, slechts een paar centimeter (een inch of twee) aan elke kant.

Deze afbeelding toont een prisma, dat er vanuit verschillende hoeken heel anders uitzag, net als een echt prisma.

En deze toont een persoon in een lange jas, met een uitgezoomde versie die de instellingen van de projector toont.

De onderzoekers waren zelfs in staat om lichte sculpturen te bouwen die rond andere voorwerpen gewikkeld waren, zoals het kleine model van een menselijke arm aan de bovenkant van dit artikel..

Natuurlijk heeft het OTD, net als elke andere technologie, zijn beperkingen. De topsnelheid van het deeltje beperkt de grootte en complexiteit van de afbeeldingen die het OTD kan genereren, en de huidige versie zorgt voor een lichte "splash" op het oppervlak tegenover de lasers.

De volgende stap, zo schreven de onderzoekers, is proberen verschillende soorten deeltjes te gebruiken; werk met meerdere deeltjes tegelijkertijd; en om de focus van de lasers te verbeteren om ten minste enkele van deze problemen op te lossen.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com