Perangkat 'Hologram' Baru Melayang Partikel untuk Membuat Objek 3D di Udara Tipis

Pin
Send
Share
Send

Tutup mata Anda sejenak dan bayangkan hologram. Pegang di kepala Anda sejenak, lalu buka mata Anda dan terus membaca.

Siap?

Seperti apa rupa gambar itu? Inilah tebakannya: Gambar biru yang berkedip-kedip, diproyeksikan di udara tipis, dapat dilihat dari segala sudut - sedikit seperti hologram dari film "Star Wars". ("Bantu aku Obi-Wan Kenobi! Kau satu-satunya harapanku!")

Namun, di dunia nyata, melihat hologram tidak seperti melihat benda fisik. Laser perlu digunakan untuk memproyeksikan gambar ke beberapa media, seperti selembar plastik dan kaca, yang membengkokkan dan memantulkan cahaya sehingga gambar muncul tiga dimensi ke penonton. Tetapi mereka bekerja hanya ketika mata penonton berada di bidang pandangan yang cukup sempit, hampir tepat di seberang laser yang memproyeksikan. (HowStuffWorks memiliki penjelasan yang cukup bagus tentang sistem semacam ini.)

Namun, sekarang, tim peneliti di Universitas Brigham Young telah mengembangkan perangkat baru yang menciptakan gambar tiga dimensi seperti patung yang benar-benar seperti hologram, tetapi pada steroid. Proyeksi dari "Optical Trap Display" (OTD) mereka, yang dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan 24 Januari di jurnal Nature, berperilaku lebih seperti gambar Putri Leia daripada hologram sejati.

OTD mengambil keuntungan dari teknologi aneh yang disebut perangkap optik photophoretic, yang memungkinkan para peneliti untuk melayang partikel kecil dan menerbangkannya melalui udara. Perangkap optik mengenai partikel dengan seberkas cahaya "hampir tak terlihat", tulis para peneliti. (Cahaya memiliki panjang gelombang 405 nanometer, tepat di tepi rendah dari apa yang dapat dirasakan manusia.)

Cahaya itu memanaskan partikel di satu sisi - setitik selulosa antara 5 dan 100 mikrometer (kisaran antara sepersepuluh ukuran bakteri khas hingga sedikit lebih dari diameter rata-rata rambut manusia). Pemanasan yang tidak merata menciptakan gaya yang bekerja pada partikel, tulis para peneliti, menyebabkannya bergerak dari sisi panas ke sisi dinginnya. Partikel itu kemudian bertindak seperti mesin kecil, bergerak ke arah apa pun yang berlawanan dengan cara sisi panasnya diarahkan.

Dengan menggunakan metode ini, tim dapat mengontrol gerakan partikel dengan tepat hingga kecepatan 1.827 milimeter per detik (71,9 inci per detik, atau sekitar 4,1 mph) selama berjam-jam pada suatu waktu.

Setelah partikel itu terperangkap, tim memukulnya dengan laser yang berbeda warna saat bergerak. Dengan partikel yang bergerak cukup cepat, ia dapat mengoleskan warna dan cahaya melintasi ruang dari perspektif kamera atau mata manusia, menciptakan ilusi objek 3D sepenuhnya.

Dan efeknya sangat kuat. Menggunakan OTD, tim menciptakan resolusi tinggi, gambar penuh warna yang dapat dilihat dari sudut manapun - meskipun mereka kebanyakan menempati volume kecil, hanya beberapa sentimeter (satu atau dua inci) di setiap sisi.

Gambar ini menunjukkan sebuah prisma, yang tampak sangat berbeda jika dilihat dari sudut yang berbeda, sama seperti prisma nyata.

(Kredit gambar: Universitas / Alam Brigham Young)

Dan yang ini menunjukkan seseorang dengan mantel panjang, dengan versi yang diperbesar menunjukkan pengaturan proyektor.

(Kredit gambar: Universitas / Alam Brigham Young)

Para peneliti bahkan dapat membuat patung cahaya yang melilit benda-benda lain, seperti model kecil lengan manusia di bagian atas artikel ini ...

Tentu saja, seperti halnya teknologi apa pun, OTD memiliki keterbatasan. Kecepatan tertinggi partikel membatasi ukuran dan kompleksitas gambar yang dapat dihasilkan oleh OTD, dan versi saat ini menciptakan "percikan" cahaya pada permukaan yang berlawanan dengan laser.

Langkah selanjutnya, tulis para peneliti, adalah mencoba menggunakan berbagai jenis partikel; bekerja dengan banyak partikel sekaligus; dan untuk meningkatkan fokus laser untuk menyelesaikan setidaknya beberapa masalah ini.

Pin
Send
Share
Send