Na chvíľu zavrite oči a predstavte si hologram. Chvíľu ho držte v hlave, potom otvorte oči a čítajte ďalej.
Pripravený?
Ako vyzeral tento obrázok? Tu je odhad: Modrý, blikajúci obraz premietaný na tenkom vzduchu, viditeľný z akéhokoľvek uhla - trochu ako hologramy filmov "Star Wars". („Pomôžte mi Obi-Wan Kenobi! Ste moja jediná nádej!“)
V skutočnom svete však pozeranie na hologram nie je také podobné ako pozerať sa na fyzický objekt. Na premietanie obrazu na nejaké médium, napríklad dosku z plastu a skla, je potrebné použiť lasery, ktoré ohýbajú a odrážajú svetlo, takže sa javí divákovi trojrozmerne. Fungujú však iba vtedy, keď je oko diváka v celkom úzkom zornom uhle, takmer priamo oproti vyčnievajúcim laserom. (HowStuffWorks má celkom dobré vysvetlenie tohto druhu systému.)
Teraz však tím vedcov z Brigham Young University vyvinul nové zariadenie, ktoré vytvára skutočne trojrozmerné obrazy podobné sochárstvu, ktoré sú ako hologramy, ale na steroidoch. Prognózy z ich „optického trapového displeja“ (OTD), ktoré sú opísané v novinách uverejnenom 24. januára v časopise Nature, sa správajú oveľa viac ako ten obraz princeznej Leie, ako akékoľvek iné hologramy.
OTD využíva zvláštnu technológiu zvanú fotoforetický optický pasca, ktorý umožňuje vedcom levitovať malú časticu a pilotovať ju vzduchom. Vedci napísali optický pasca na časticu lúčom „takmer neviditeľného“ svetla. (Svetlo má vlnovú dĺžku 405 nanometrov, priamo na dolnom okraji toho, čo ľudia môžu vnímať.)
Toto svetlo zahreje časticu na jednej strane - škvrnu celulózy medzi 5 a 100 mikrometrami (rozsah medzi desatinou veľkosti typickej baktérie o niečo väčší ako je priemer priemerného ľudského vlasu). Vedci napísali nerovnomerné zahrievanie sily, ktoré pôsobia na časticu, čo spôsobuje, že sa pohybuje od horúcej strany k svojej chladnej strane. Častice potom pôsobia ako malý motor a zipsujú v akomkoľvek smere, ktorý je v protiklade s tým, ako je smerovaná jeho zahrievaná strana.
Použitím tejto metódy bol tím schopný presne kontrolovať pohyby častice rýchlosťou až 1 827 milimetrov za sekundu (71,9 palca za sekundu alebo asi 4,1 mph) počas hodín.
Keď bola častica uväznená, tím ju pri pohybe zasiahol rôznymi lasermi. Keď sa častice pohybujú dostatočne rýchlo, môžu rozmazať túto farbu a svetlo z vesmíru z pohľadu kamery alebo ľudského oka, čo vytvára ilúziu plne 3D objektu.
A efekt je silný. Použitím OTD tím vytvoril plnofarebné obrázky s vysokým rozlíšením, ktoré je možné prezerať z ľubovoľného uhla - hoci väčšinou zaberali malý objem, len pár centimetrov (palec alebo dva) na každej strane.
Tento obrázok zobrazuje hranol, ktorý pri pohľade z rôznych uhlov vyzeral úplne inak, presne ako skutočný hranol.
A tento zobrazuje človeka v dlhom kabáte s zväčšenou verziou zobrazujúcou nastavenie projektora.
Vedci boli dokonca schopní stavať ľahké sochy, ktoré sa omotali okolo iných predmetov, napríklad malý model ľudskej ruky v hornej časti tohto článku ...
Samozrejme, tak ako každá technológia, aj OTD má svoje obmedzenia. Najvyššia rýchlosť častice obmedzuje veľkosť a zložitosť snímok, ktoré dokáže OTD generovať, a súčasná verzia vytvára na povrchu oproti laserom „postriekanie“.
Vedci napísali, že ďalším krokom je pokus o použitie rôznych druhov častíc; pracovať s viacerými časticami naraz; a zlepšiť zameranie laserov na vyriešenie aspoň niektorých z týchto problémov.
