Hologramy jak z „Gwiezdnych wojen”

Trójwymiarowe, świetnie odwzorowane obrazy mają pomóc m.in. lekarzom i kontrolerom lotów.

Aktualizacja: 09.05.2018 11:12 Publikacja: 24.02.2018 23:01

>Usprawnienie komunikacji w firmach to jedna z wielu dziedzin, w których można wykorzystać hologramy

>Usprawnienie komunikacji w firmach to jedna z wielu dziedzin, w których można wykorzystać hologramy

Foto: shutterstock

Naukowcy z University of Rochester w Nowym Jorku pracują nad budową nowego systemu laserowego, który wizualizuje pełnokolorowe obrazy trójwymiarowe w rozrzedzonym powietrzu.

Badacze mają nadzieję, że technologia pomoże w stworzeniu tzw. swobodnych efektów wizualnych w wielu dziedzinach – od łączności holograficznej, która zastąpi dotychczasową łączność telefoniczną i wideokonferencje, aż po kontrolę ruchu lotniczego lub planowanie chirurgiczne.

– Dzięki tej technologii osiągniemy to, o czym większość z nas marzy: przesyłanie trójwymiarowych wizerunków holograficznych, takich jak hologram księżniczki Lei w jednej z pierwszych scen „Gwiezdnych wojen” – mówi fizyk Curtis Broadben z University of Rochester.

Tradycyjne hologramy są obrazami na płaskich powierzchniach, które jedynie wydają się trójwymiarowe. Można je jednak oglądać tylko pod pewnymi kątami. Nowa technika tworzy trójwymiarowe obrazy, które można zobaczyć z niemal dowolnego kierunku.

Uwięzione cząsteczki

System działa dzięki uwięzieniu cząsteczki celulozy, która ma zaledwie mikrometr wielkości, w wiązce prawie niewidocznego światła laserowego. Laser ten wielokrotnie przesuwa cząsteczkę wzdłuż określonej ścieżki, która może mieć kształt jakiegoś przedmiotu lub osoby. W każdym punkcie ścieżki inne lasery oświetlają cząsteczkę czerwonym, zielonym lub niebieskim światłem, które jest odbijane we wszystkich kierunkach. Powoduje to utworzenie pojedynczego piksela obrazu, który można wyświetlać i oglądać ze wszystkich stron.

Cząsteczka celulozy przemieszcza się w powietrzu tak szybko i krąży tą samą ścieżką w kółko tak długo, że wszystkie piksele rozmazują się niczym szybko obracane płonące polano, które dla obserwatora tworzy pozorny świetlny okrąg. Podobnie jest z hologramem, który wydaje się być nieruchomym obrazem unoszącym się w powietrzu.

Dotychczas metodę tę udało się zastosować Danielowi Smalleyowi, inżynierowi z Uniwersytetu Brighama Younga w Provo w stanie Utah, który wraz z kolegami stworzył w wysokiej rozdzielczości obraz Ziemi o średnicy jednego centymetra. Na razie nowa technologia pozwala na tworzenie obiektów wielkości znaczka pocztowego, ponieważ rysuje obraz za pomocą pojedynczej cząstki.

Naukowcy zamierzają jednak udoskonalić swój prototyp, aby robić zdjęcia przy użyciu wielu cząsteczek.

Smalley ma nadzieję zbudować mechanizm, który będzie manipulował 100 lub nawet 1000 cząsteczkami naraz. – Dzięki tym ulepszeniom niewiele będzie nas ograniczać – podkreśla amerykański fizyk.

Nieograniczone możliwości

Do czego może służyć taka trójwymiarowa wizualizacja? – W zasadzie możliwości wykorzystania tej technologii są nieograniczone – podkreśla fizyk Barry Blundell z University of Derby w Anglii, którego komentarz został opublikowany w tym samym wydaniu czasopisma „Nature” co wyniki badań naukowców amerykańskich. – Swobodne obrazy, które będzie można oglądać pod każdym kątem, będące wierną wizualizacją badanych obiektów, pomogą na przykład lekarzom w przeprowadzeniu operacji, zanim pacjent znajdzie się pod nożem. Ale holografia przyszłości może mieć znacznie więcej zastosowań.

Według naukowca ludzie mogliby na przykład nagrywać siebie podczas gry w golfa, a następnie oglądać materiał na trójwymiarowych wyświetlaczach, aby poprawić technikę.

Technologia holograficzna będzie także wykorzystywana przez system kontroli ruchu lotniczego. Obrazy będą aktualizowane za pomocą danych w czasie rzeczywistym, co pozwoli kontrolerom ruchu lotniczego na tworzenie trójwymiarowej wizualizacji map lotów samolotów, które są w powietrzu.

Także astronomowie mają nadzieję, że nowa technika pozwoli na bardzo precyzyjną wizualizację odległych obiektów kosmicznych i poznanie ich właściwych proporcji.

Naukowcy z University of Rochester w Nowym Jorku pracują nad budową nowego systemu laserowego, który wizualizuje pełnokolorowe obrazy trójwymiarowe w rozrzedzonym powietrzu.

Badacze mają nadzieję, że technologia pomoże w stworzeniu tzw. swobodnych efektów wizualnych w wielu dziedzinach – od łączności holograficznej, która zastąpi dotychczasową łączność telefoniczną i wideokonferencje, aż po kontrolę ruchu lotniczego lub planowanie chirurgiczne.

Pozostało 90% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Materiał partnera
Technologie kwantowe: nauka tworzy szanse dla gospodarki
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska
Materiał Promocyjny
Jak kupić oszczędnościowe obligacje skarbowe? Sposobów jest kilka
Materiał Promocyjny
Dell Technologies: nie ma branży czy przedsiębiorstwa, które może funkcjonować bez nowoczesnych technologii