Científicos presentan hologramas 3D que se pueden tocar y escuchar

Investigadores demuestran display volumétrico levitante usando ondas de ultrasonido.

El holograma proporciona contenido 3D visual, audible y táctil.

Usa arrays de transductores ultrasónicos que producen ondas sonoras para flotar y controlar una diminuta cuenta de poliestireno.

El montaje

El montaje comprende dos arrays de transductores ultrasónicos que producen ondas sonoras para flotar y controlar una cuenta de poliestireno de 2 milímetros.

Para entregar contenido auditivo y táctil simultáneo, MATD usa multiplexación temporal con trampa secundaria, modulación de amplitud y minimización de fase.

La cuenta se mueve a velocidades de hasta 3,75 m/s y 8,75 m/s en direcciones horizontal y vertical, ofreciendo capacidades superiores de manipulación de partículas que técnicas holográficas ópticas o acústicas existentes.

Cuando LEDs iluminan rojo, verde y azul en la cuenta, traza forma de objeto en tres dimensiones. Al moverse la cuenta, un baño LED de alteración rápida ilumina el display para producir colores.

Como la cuenta se mueve más rápido de lo que el ojo humano puede seguir, espectadores ven forma tridimensional completa. No hay ilusión óptima (que engaña al cerebro para ver 2D como 3D).

Y como la imagen holográfica existe realmente en espacio 3D, puede verse desde todos los ángulos sin degradación. Más importante, la técnica no causa fatiga visual.

Referencia: Nature | DOI:10.1038/s41586-019-1739-5

Además de crear efecto visual, los transductores hacen vibrar la cuenta a frecuencias que producen ondas sonoras. Estas vibraciones pueden afinarse para crear ondas sonoras en todo el rango auditivo. Esto significa que la cuenta móvil podría generar imagen de cara parlante que también funcione como pequeño altavoz.

También es posible hacer el display táctil creando ondas ultrasónicas. Alas de mariposa batiendo, por ejemplo, se podrían sentir si espectadores ponen manos cerca de la imagen holográfica.

Crédito de imagen: Nature

El prototipo produce imágenes dentro de cubo de 10 cm de aire. En resumen, nos acerca a displays volumétricos, ofreciendo reproducción sensorial completa de contenido virtual.

¿Qué sigue?

En futuro próximo, transductores más potentes generarán animaciones mayores y emplearán múltiples cuentas, aunque será coreografiar iluminación de múltiples cuentas a la vez.

La tecnología permite posicionamiento y modulación de amplitud de trampas acústicas a frecuencia de campo sonoro (40 kHz) y abre puertas para displays 3D multimodales. También ofrece oportunidades para manipulación de materia sin contacto a alta velocidad, con aplicaciones en biomedicina y fabricación computacional.