Затворете очи за момент и изобразете холограма. Задръжте го в главата си за момент, след това отворете очи и продължете да четете.
Готов?
Как изглеждаше изображението? Ето предположение: Синьо, трептящо изображение, прожектирано на тънък въздух, гледано от всякакъв ъгъл - малко като холограмите от филмите „Междузвездни войни“. ("Помогни ми Оби-Уан Кеноби! Ти си единствената ми надежда!")
В реалния свят обаче гледането на холограма не е толкова приличащо на гледане на физически обект. Лазерите трябва да се използват за проектиране на изображението върху някакъв носител, като лист от пластмаса и стъкло, който се огъва и отразява светлината, така че изображението да изглежда триизмерно за зрителя. Но те работят само когато погледът на зрителя е в доста тясна равнина на зрение, почти директно срещу проектиращите лазери. (HowStuffWorks има доста добро обяснение на този вид система.)
Сега обаче екип от изследователи от Университета Бригъм Йънг разработи ново устройство, което създава наистина подобни на скулптура триизмерни изображения, които приличат на холограми, но на стероиди. Прогнозите от техния „Оптичен дисплей за капан“ (OTD), описан в документ, публикуван на 24 януари в списание Nature, се държат много повече като този образ на принцеса Лея, отколкото всички истински холограми.
OTD се възползва от странна технология, наречена фотофоретичен оптичен капан, която позволява на изследователите да левитират малка частица и да я пилотират във въздуха. Оптичният капан удря частицата с лъч "почти невидима" светлина, пишат изследователите. (Светлината има дължина на вълната от 405 нанометра, точно в долния край на онова, което хората могат да възприемат.)
Тази светлина загрява частиците от едната страна - петънце целулоза между 5 и 100 микрометра (диапазон между една десета от размера на типичната бактерия до малко повече от диаметъра на средностатистическата човешка коса). Неравномерното нагряване създава сили, които действат върху частицата, писаха изследователите, карайки тя да се отдалечи от горещата страна към хладната му страна. След това частицата действа като малък двигател, ципира в каквато и да е посока, противоположна на начина, по който нагрятата му страна се насочва.
Използвайки този метод, екипът успя да прецизно контролира движенията на частицата със скорост до 1827 милиметра в секунда (71,9 инча в секунда или около 4,1 мили / ч) в продължение на часове наведнъж.
След като частицата беше хваната, екипът я удари с лазери с различен цвят, докато се движеше. Когато частицата се движи достатъчно бързо, тя може да намаже този цвят и светлина в пространството от гледна точка на камера или човешко око, създавайки илюзията за напълно 3D обект.
И ефектът е мощен. Използвайки OTD, екипът създаде пълноцветни изображения с висока разделителна способност, които могат да се видят от всякакъв ъгъл - въпреки че те заемат предимно малък обем, само няколко сантиметра (инч или два) от всяка страна.
Това изображение показва призма, която изглеждаше съвсем различно, когато се гледа от различни ъгли, точно като истинска призма.
И това показва човек в дълго палто, с увеличена версия, показваща настройката на проектора.
Изследователите дори успяха да построят леки скулптури, които се увиха около други предмети, като малкия модел на човешка ръка в горната част на тази статия ...
Разбира се, като всяка технология, OTD има своите ограничения. Максималната скорост на частиците ограничава размера и сложността на изображенията, които OTD може да генерира, а текущата версия създава лек „плясък“ на повърхността срещу лазерите.
Следващата стъпка, писали изследователите, е да се опита да използва различни видове частици; работа с няколко частици наведнъж; и да подобри фокуса на лазерите, за да реши поне някои от тези проблеми.
