Za trenutek zaprite oči in si zamislite hologram. Za trenutek ga držite v glavi, nato pa odprite oči in nadaljujte z branjem.
Pripravljeni?
Kakšna je bila slika? Tu je nekaj ugibanja: Modra, utripajoča slika, projicirana na zraku, vidna iz katerega koli zornega kota - nekoliko podobna hologramom iz filmov "Vojne zvezd". ("Pomagaj mi Obi-Wan Kenobi! Ti si moje edino upanje!")
V resničnem svetu pa pogled na hologram ni tako podoben gledanju fizičnega predmeta. Laserji morajo biti uporabljeni za projiciranje slike na nek medij, na primer list plastike in stekla, ki se upogne in odbija svetlobo, tako da se slika gledalcu zdi tridimenzionalna. Delujejo pa le, kadar je gledalčevo oko v precej ozki vidni ravnini, skoraj neposredno nasproti projecirnim laserjem. (HowStuffWorks ima precej dobro razlago tovrstnega sistema.)
Zdaj pa je skupina raziskovalcev z univerze Brigham Young razvila novo napravo, ki ustvarja resnično podobne kiparstvu tridimenzionalne slike, ki so nekako podobne hologramom, vendar na steroidih. Projekcije iz njihovega "Optical Trap Display" (OTD), opisane v prispevku, objavljenem 24. januarja v reviji Nature, se obnašajo veliko bolj podobno podobi princese Leije kot kateri koli pravi hologram.
OTD izkorišča čudno tehnologijo, imenovano fotoforetska optična past, ki raziskovalcem omogoča levitacijo majhnega delca in pilotiranje skozi zrak. Optična pasti zadene delce s snopom "skoraj nevidne" svetlobe, so zapisali raziskovalci. (Svetloba ima valovno dolžino 405 nanometrov, tik ob nizkem robu tistega, kar človek lahko zazna.)
Ta svetloba segreva delce na eni strani - delček celuloze med 5 in 100 mikrometri (razpon od ene desetine velikosti tipične bakterije do malo več kot premer povprečnega človeškega lasu). Neenakomerno segrevanje ustvarja sile, ki delujejo na delec, so zapisali raziskovalci, zaradi česar se je odmaknil od vroče strani do njegove hladne strani. Delček nato deluje kot mali motor in zadržuje v katero koli smer, ki je nasprotna načinu, kako se njegova segreta stran kaže.
S to metodo je ekipa lahko natančno nadzorovala premike delca s hitrostjo do 1.827 milimetrov na sekundo (71,9 palcev na sekundo ali približno 4,1 mph) več ur naenkrat.
Ko je bil delec ujet, ga je ekipa med premikanjem udarila z laserji z različnimi barvami. Ko se delci premikajo dovolj hitro, lahko z vidika kamere ali človeškega očesa to barvo in svetlobo razmažete po vesolju in ustvarite iluzijo popolnoma 3D predmeta.
In učinek je močan. Z uporabo OTD je ekipa ustvarila barvne slike z visoko ločljivostjo, ki jih je mogoče videti iz katerega koli kota - čeprav so večinoma zasedale majhno glasnost, le nekaj centimetrov (centimeter ali dva) na vsaki strani.
Ta slika prikazuje prizmo, ki je bila videti povsem drugače, če jo gledamo iz različnih zornih kotov, tako kot prava prizma.
In ta prikazuje osebo v dolgem plašču, pri pomanjšani različici pa prikazuje nastavitev projektorja.
Raziskovalci so lahko celo zgradili lahke skulpture, ki so se ovijale okoli drugih predmetov, kot je majhen model človeške roke na vrhu tega članka ...
Seveda, kot vsaka tehnologija, ima tudi OTD svoje omejitve. Največja hitrost delcev omejuje velikost in kompleksnost slik, ki jih lahko ustvari OTD, trenutna različica pa ustvari rahlo "brizganje" na površini nasproti laserjev.
Naslednji korak, so zapisali raziskovalci, je poskusiti uporabiti različne vrste delcev; delajte z več delci hkrati; in izboljšati osredotočenost laserjev za reševanje vsaj nekaterih od teh težav.
