Учёные смогли сделать движущиеся голограммы

Лазерный пинцет, быстро перемещающий частицу целлюлозы, позволил создать подвижную объемную картинку – аналог «голографического проектора» из «Звездных войн».

«Движущиеся голограммы», с помощью которых общалась принцесса Лея и другие герои «Звездных войн», вряд ли являлись ими. Объемные изображения обычной голограммы видны лишь с определенных направлений, и в фантастической саге использовалась какая-то другая фантастическая технология – возможно, аналог «Дисплея с оптическим пинцетом» (Optical Trap Display), который продемонстрировали физики американского Университета Бригама Янга. О своей работе они рассказывают в статье, опубликованной журналом Nature.

Пока что трехмерные проекторы остаются действительно фантастикой. Ученые разработали массу концепций, от смены проецирующихся кадров на быстро вращающемся стекле до подсветки лазером частиц пара, однако все они обладают теми или иными существенными недостатками. И ни в одном случае не удается добиться яркости и четкости подвижной картинки по всему объему.

Дэниел Смолли (Daniel Smalley) и его коллеги нашли новый подход с использованием оптического пинцета – системы ультрафиолетовых, невидимых глазу лазерных лучей. Их давление позволило контролировать положение крошечной частицы целлюлозы, взвешенной в воздухе. Вторая система лазеров, трехцветная, подсвечивала частицу, делая ее видимой и окрашенной. Стремительно перемещая и освещая ее, ученым удалось создать иллюзию движущегося трехмерного изображения.

Появилось маленькое чудо: в экспериментах авторы продемонстрировали парящий в воздухе подвижный трехмерный силуэт бабочки и логотип родного университета. Показали они и более сложные изображения с высоким разрешением – фигуры людей, покемона, земной шар и т. п., – хотя формирование картинок пока требует слишком много времени, и увидеть их можно лишь сняв на камеру и затем просмотрев в ускоренном режиме.

©Daniel Smalley Lab Nate Edwards/BYU Photo

Легко заметить также, что изображения остаются совсем миниатюрными, не более 3 см в поперечнике. Чтобы преодолеть эти недостатки, ученым предстоит усовершенствовать свою лазерную ловушку: они планируют использовать не одну, а целый массив движущихся частиц, перемещая и подсвечивая их для создания объемной проекции «как у принцессы Леи».