Ученые создали голограмму, которую можно потрогать

Секрет «Дисплея на мультимодальных акустических ловушках» (MATD — Multimodal acoustic trap display) прост: он скрыт в самом названии — акустические ловушки. Суть явления заключается в том, что определенным образом сконфигурированные звуковые волны могут удерживать достаточно легкий объект в воздухе. Аналогично тому, как вдоль берега со сложной геометрией в местах пересечения набегающих и отраженных волн образуются области никуда не уплывающего мусора или пены, акустические колебания воздуха формируют «ловушки».

MATD представляет из себя два массива ультразвуковых излучателей 15х15 единиц, расположенные сверху и снизу области формирования изображения. Они направляют волны друг навстречу другу и «ловят» практически невесомый пластиковый шарик диаметром несколько миллиметров. С помощью последовательности акустических ловушек проектор очень быстро перемещает его в воздухе. Скорость достигает 8,75 м/с по вертикали и 3,75 метров в секунду по горизонтали. В ограниченном объеме это позволяет шарику мельтешить так, что глаз человека не успевает его отследить.

Вокруг области формирования изображения между излучателями находится несколько датчиков и световых излучателей. Сенсоры отслеживают положение шарика, а светодиоды в нужный момент его подсвечивают с разных сторон. Так он получает нужную окраску и становится виден, а соответственно формирует изображение. Конечно, цифровая камера может запечатлеть результат только на большой выдержке, но в любом случае это прорывное устройство.

Одновременно проектор может взаимодействовать с несколькими предметами, причем не все из них обязательно должны формировать изображение. Например, если ввести руку в область голограммы, излучатели помогут ощутить дуновения ветра от взмахов крыльев бабочки или дать тактильную обратную связь. Более того, голограмма может издавать звуки, слышимые для человека, что еще более добавляет реалистичности трехмерной картинке.

Несомненно, технология требует множества доработок и не является на сто процентов оригинальной. Акустические ловушки и ранее использовались для перемещения объектов в воздухе, а также для формирования объемных изображений. Но инженерам и ученым из Сассекса удалось воплотить в одном устройстве сразу несколько функций, так давно встречающихся в кино, но ни разу — в жизни. Все ранее созданные голографические проекторы представляли из себя либо псевдо-трехмерные дисплеи, либо формировали картинку лазерами в специальной среде.