Na okamžik zavřete oči a představte si hologram. Chvíli ji držte v hlavě, pak otevřete oči a pokračujte ve čtení.
Jste připraveni?
Jak vypadal obrázek? Zde je odhad: Modrý, blikající obraz promítaný na tenkém vzduchu, viditelný z jakéhokoli úhlu - trochu jako hologramy z filmů "Star Wars". ("Pomozte mi Obi-Wan Kenobi! Jsi moje jediná naděje!")
Ve skutečném světě však není sledování hologramu příliš podobné pohledu na fyzický objekt. Lasery je třeba použít k promítání obrazu na nějaké médium, jako je fólie z plastu a skla, která ohýbá a odráží světlo, takže se obraz jeví jako trojrozměrný pro diváka. Fungují však pouze tehdy, když je oko pozorovatele v docela úzkém rovině pohledu, téměř přímo naproti promítajícím se laserům. (HowStuffWorks má docela dobré vysvětlení tohoto druhu systému.)
Nyní však tým vědců z Brigham Young University vyvinul nové zařízení, které vytváří skutečně trojrozměrné obrazy podobné sochařství, které jsou jako hologramy, ale na steroidech. Projekce z jejich „Optického Trap Display“ (OTD), popsaného v článku publikovaném 24. ledna v časopise Nature, se chovají mnohem více jako ten obrázek princezny Leie, než jakýkoli skutečný hologram.
OTD využívá podivné technologie zvané fotophoretická optická past, která umožňuje vědcům levitovat malou částici a pilotovat ji vzduchem. Vědci napsali, že optická pasti dopadá na částici paprskem „téměř neviditelného“ světla. (Světlo má vlnovou délku 405 nanometrů, přímo na spodním okraji toho, co lidé mohou vnímat.)
Toto světlo zahřívá částici na jedné straně - skvrnu celulózy mezi 5 a 100 mikrometry (rozmezí mezi jednou desetinou velikosti typické bakterie na trochu větší než průměr průměrných lidských vlasů). Vědci psali, že nerovnoměrné zahřívání vytváří síly, které působí na částici, což způsobuje, že se pohybuje od horké strany k její chladné straně. Částice se potom chová jako malý motor a zapíná se v jakémkoli směru, který je opačný než způsob, jakým se zahřívá jeho vyhřívaná strana.
Pomocí této metody byl tým schopen přesně řídit pohyby částice rychlostí až 1 827 milimetrů za sekundu (71,9 palce za sekundu nebo asi 4,1 mil / h) po dobu několika hodin.
Jakmile byla částice uvězněna, tým ji při pohybu zasáhl různými barevnými lasery. Když se částice pohybuje dostatečně rychle, může rozmazat tuto barvu a světlo napříč vesmírem z pohledu kamery nebo lidského oka, což vytváří iluzi plně 3D objektu.
A účinek je silný. Pomocí OTD vytvořil tým barevné obrázky ve vysokém rozlišení, které lze zobrazit z jakéhokoli úhlu - ačkoli většinou zabíraly malý objem, jen pár centimetrů (palec nebo dva) na každé straně.
Tento obrázek ukazuje hranol, který vypadal úplně jinak, když byl viděn z různých úhlů, stejně jako skutečný hranol.
A tento ukazuje člověka v dlouhém kabátě, se zvětšenou verzí zobrazující nastavení projektoru.
Vědci byli dokonce schopni stavět lehké sochy, které se omotaly kolem jiných objektů, jako je malý model lidské paže v horní části tohoto článku ...
Samozřejmě, jako každá technologie, má OTD svá omezení. Nejvyšší rychlost částice omezuje velikost a složitost obrazů, které OTD dokáže generovat, a současná verze vytváří na povrchu naproti laserům lehký „splash“.
Další krok, jak vědci napsali, je pokusit se použít různé druhy částic; pracovat s více částicemi najednou; a zlepšit zaměření laserů k vyřešení alespoň některých z těchto problémů.
