Peranti 'Hologram' baru menyebarkan zarah-zarah untuk membuat objek 3D di udara tipis

Pin
Send
Share
Send

Tutup mata anda sekejap dan gambarkan hologram. Pegang di kepala anda untuk seketika, kemudian buka mata anda dan teruskan membaca.

Sedia?

Apa rupa imej itu? Berikut adalah satu teka-teki: Imej biru, berkedip, diproyeksikan pada udara nipis, dapat dilihat dari sudut mana-mana - sedikit seperti hologram dari filem "Star Wars". ("Bantu saya Obi-Wan Kenobi! Kamu satu-satunya harapan saya!")

Di dunia nyata, walaupun, melihat hologram tidak seperti melihat objek fizikal. Laser perlu digunakan untuk memproyeksikan imej ke beberapa medium, seperti kepingan plastik dan kaca, yang membungkuk dan mencerminkan cahaya supaya imej kelihatan tiga dimensi kepada penonton. Tetapi mereka berfungsi hanya apabila mata penonton berada di sudut pandangan yang sempit, hampir terus merentas dari laser yang memproyeksikan. (HowStuffWorks mempunyai penjelasan yang baik tentang sistem semacam ini.)

Walau bagaimanapun, sekumpulan penyelidik di Brigham Young University telah membangunkan peranti baru yang mencipta imej patung seperti tiga patung yang sama seperti hologram, tetapi pada steroid. Unjuran daripada "Pemetik Api Optik" (OTD) mereka, yang diterangkan dalam makalah yang disiarkan pada Jan. 24 di Alam jurnal, berkelakuan lebih sama seperti imej Putri Leia daripada apa yang dilakukan oleh hologram sejati.

OTD mengambil kesempatan daripada teknologi aneh yang dikenali sebagai perangkap optik photophoretic, yang membolehkan para penyelidik untuk melepaskan zarah kecil dan perintis melalui udara. Perangkap optikal menyentuh zarah dengan pancaran cahaya "dekat tidak terlihat", para penyelidik menulis. (Cahaya mempunyai panjang gelombang 405 nanometer, betul-betul di pinggir rendah yang dapat dilihat oleh manusia.)

Cahaya itu memanaskan zarah pada satu sisi - satu selulosa sel antara 5 dan 100 mikrometer (julat antara sepersepuluh saiz bakteria tipikal hingga sedikit lebih daripada diameter rambut manusia purata). Pemanasan tidak sekata mewujudkan kuasa-kuasa yang bertindak pada zarah itu, para penyelidik menulis, menyebabkannya bergerak dari sisi panas menuju ke arah yang sejuk. Zarah itu bertindak seperti enjin kecil, zipping dalam apa jua arah yang bertentangan dengan cara yang dipanaskan olehnya.

Dengan menggunakan kaedah ini, pasukan dapat mengendalikan pergerakan zarah dengan tepat sehingga 1,827 milimeter sesaat (71.9 inci sesaat, atau kira-kira 4.1 mph) selama berjam-jam.

Sebaik sahaja zarah itu terperangkap, pasukan itu memukulnya dengan laser berlainan warna kerana ia bergerak. Dengan zarah yang bergerak pantas, ia boleh mencampakkan warna dan cahaya ke seluruh ruang dari perspektif kamera atau mata manusia, mencipta ilusi objek 3D sepenuhnya.

Dan kesannya kuat. Dengan menggunakan OTD, pasukan ini menghasilkan imej yang penuh dengan resolusi tinggi dan penuh warna dari mana-mana sudut - walaupun kebanyakannya menduduki jumlah kecil, hanya beberapa sentimeter (satu inci atau dua) di setiap sisi.

Imej ini menunjukkan prisma, yang kelihatan sama sekali berbeza apabila dilihat dari sudut yang berbeza, seperti prisma sebenar.

(Kredit imej: Universiti Brigham Young / Alam)

Dan ini menunjukkan seseorang dalam mantel panjang, dengan versi zoomed out yang menunjukkan persediaan projektor.

(Kredit imej: Universiti Brigham Young / Alam)

Para penyelidik bahkan dapat membina ukiran cahaya yang dibungkus objek lain, seperti model kecil lengan manusia di bahagian atas artikel ini ...

Sudah tentu, seperti mana-mana teknologi, OTD mempunyai batasannya. Kecepatan tertinggi partikel membatasi ukuran dan kerumitan gambar OTD yang dapat menghasilkan, dan versi saat ini menghasilkan "splash" cahaya di permukaan yang bertentangan dengan laser.

Langkah seterusnya, para penyelidik menulis, adalah untuk cuba menggunakan pelbagai jenis zarah; bekerja dengan pelbagai zarah sekaligus; dan untuk memperbaiki tumpuan laser untuk menyelesaikan sekurang-kurangnya beberapa masalah ini.

Pin
Send
Share
Send