Κλείστε τα μάτια σας για μια στιγμή και απεικονίστε ένα ολόγραμμα. Κρατήστε το στο κεφάλι σας για μια στιγμή, στη συνέχεια ανοίξτε τα μάτια σας και συνεχίστε να διαβάζετε.
Ετοιμος?
Πώς μοιάζει η εικόνα; Εδώ είναι μια εικασία: Μια μπλε, αναβοσβήνει εικόνα, προβάλλεται σε λεπτό αέρα, ορατή από οποιαδήποτε γωνία - λίγο σαν τα ολογράμματα από τις ταινίες "Star Wars". ("Βοηθήστε με τον Obi-Wan Kenobi! Είσαι η μόνη μου ελπίδα!")
Στον πραγματικό κόσμο, όμως, η εξέταση ενός ολογράμματος δεν μοιάζει με την εξέταση ενός φυσικού αντικειμένου. Τα λέιζερ πρέπει να χρησιμοποιηθούν για να προβάλουν την εικόνα σε κάποιο μέσο, όπως ένα φύλλο από πλαστικό και γυαλί, το οποίο κάμπτεται και αντανακλά το φως έτσι ώστε η εικόνα να φαίνεται τρισδιάστατη σε έναν θεατή. Αλλά λειτουργούν μόνο όταν το μάτι του θεατή βρίσκεται σε ένα αρκετά στενό επίπεδο προβολής, σχεδόν απέναντι από τα προβαλλόμενα λέιζερ. (Το HowStuffWorks έχει μια αρκετά καλή εξήγηση αυτού του είδους του συστήματος.)
Τώρα, όμως, μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Brigham Young έχει αναπτύξει μια νέα συσκευή που δημιουργεί πραγματικά τρισδιάστατες εικόνες που μοιάζουν με γλυπτά και είναι ομοιόμορφα με ολογράμματα, αλλά με στεροειδή. Οι προβολές από την οθόνη οπτικής παγίδευσης (OTD), που περιγράφεται σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στις 24 Ιανουαρίου στο περιοδικό Nature, συμπεριφέρονται πολύ περισσότερο σαν αυτή την εικόνα της πριγκίπισσας Leia από ό, τι κάνουν ολογράφημα.
Το OTD εκμεταλλεύεται μια περίεργη τεχνολογία που ονομάζεται φωτοφορητική οπτική παγίδα, η οποία επιτρέπει στους ερευνητές να εκτοξεύουν ένα μικρό σωματίδιο και να το χειριστούν μέσω του αέρα. Η οπτική παγίδα χτυπά το σωματίδιο με ακτίνες "σχεδόν αόρατου" φωτός, γράφουν οι ερευνητές. (Το φως έχει μήκος κύματος 405 νανόμετρα, ακριβώς στο χαμηλό άκρο αυτού που οι άνθρωποι μπορούν να αντιληφθούν.)
Αυτό το φως θερμαίνει το σωματίδιο στη μία πλευρά - ένα στίγμα κυτταρίνης μεταξύ 5 και 100 μικρομέτρων (ένα εύρος μεταξύ του ενός δεκάτου του μεγέθους ενός τυπικού βακτηριδίου και λίγο περισσότερο από τη διάμετρο μιας μέσης ανθρώπινης τρίχας). Η ανομοιογενής θέρμανση δημιουργεί δυνάμεις που δρουν στο σωματίδιο, οι ερευνητές έγραψαν, προκαλώντας την απομάκρυνση από την καυτή πλευρά προς την δροσερή πλευρά της. Το σωματίδιο στη συνέχεια δρα σαν μια μικρή μηχανή, φερμουάρ σε οποιαδήποτε κατεύθυνση που είναι αντίθετη με τον τρόπο που η θερμαινόμενη πλευρά του δείχνει.
Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, η ομάδα ήταν σε θέση να ελέγχει με ακρίβεια τις κινήσεις του σωματιδίου σε ταχύτητες έως και 1.827 χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο (71,9 ίντσες το δευτερόλεπτο ή περίπου 4,1 μίλια) ανά ώρα.
Μόλις το σωματίδιο παγιδευτεί, η ομάδα το χτύπησε με διαφορετικά χρώματα λέιζερ καθώς κινήθηκε. Με το σωματίδιο να κινείται αρκετά γρήγορα, μπορεί να αποχρωματιστεί αυτό το χρώμα και το φως στο διάστημα από την οπτική της κάμερας ή του ανθρώπινου ματιού, δημιουργώντας την ψευδαίσθηση ενός πλήρως τρισδιάστατου αντικειμένου.
Και το αποτέλεσμα είναι ισχυρό. Χρησιμοποιώντας το OTD, η ομάδα δημιούργησε εικόνες υψηλής ευκρίνειας, πλήρους χρώματος που μπορούν να προβληθούν από οποιαδήποτε γωνία - αν και κατέλαβαν συνήθως ένα μικρό όγκο, λίγα εκατοστά (μία ίντσα ή δύο) σε κάθε πλευρά.
Αυτή η εικόνα δείχνει ένα πρίσμα, το οποίο έμοιαζε εντελώς διαφορετικό όταν φαίνεται από διαφορετικές γωνίες, ακριβώς όπως ένα πραγματικό πρίσμα.
Και αυτό δείχνει ένα πρόσωπο σε ένα μακρύ παλτό, με μια μεγέθυνση που δείχνει τη ρύθμιση του προβολέα.
Οι ερευνητές μπόρεσαν ακόμη να κατασκευάσουν ελαφριά γλυπτά που τυλίγονταν γύρω από άλλα αντικείμενα, όπως το μικρό μοντέλο ενός ανθρώπινου χεριού στην κορυφή αυτού του άρθρου ...
Φυσικά, όπως κάθε τεχνολογία, η OTD έχει τους περιορισμούς της. Η τελική ταχύτητα του σωματιδίου περιορίζει το μέγεθος και την πολυπλοκότητα των εικόνων που μπορεί να δημιουργήσει η OTD και η τρέχουσα έκδοση δημιουργεί μια ελαφριά "εκτόξευση" στην επιφάνεια απέναντι από τα λέιζερ.
Το επόμενο βήμα, οι ερευνητές έγραψαν, είναι να προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε διαφορετικά είδη σωματιδίων. εργασία με πολλαπλά σωματίδια ταυτόχρονα. και να βελτιωθεί η εστίαση των λέιζερ για την επίλυση τουλάχιστον ορισμένων από αυτά τα προβλήματα.
