Britanski in japonski inženirji so ustvarili volumetrični zaslon, ki temelji na zvočni levitaciji. Majhna kroglica je odgovorna za prikazovanje slike v njej, ki jo vzdolž delovnega območja premikajo ultrazvočni oddajniki in jih osvetli s hitrim projektorjem. Poleg tega lahko naprava predvaja zvoke, pa tudi ustvari taktilni odziv, ko uporabnik prinese prst na zaslon, pravijo avtorji članka v oddaji Nature.
Ker znanstvena fantastika pogosto uporablja volumetrične zaslone, ki lebdijo v zraku, inženirji že dolgo delajo na ustvarjanju takšnih tehnologij v resničnem življenju. Praviloma volumetrični zasloni delujejo zaradi optičnih učinkov. Med takšnimi razvoji sta na primer kanadski zaslon za svetlobno polje za telekonference in ameriški namizni zaslon 3D, ki deluje zahvaljujoč lečnemu rastru.
Vendar takšne tehnologije ustvarjajo učinek glasnosti znotraj zaslona, vendar ne dajejo vtisa, da slika lebdi v zraku. V ta namen so inženirji pred nekaj leti predlagali uporabo akustične levitacije. Deluje, ker niz ultrazvočnih pretvornikov ustvarja stoječe valove in stabilna območja nizkega in visokega tlaka, ki lahko pritrdijo majhne predmete, kot so kroglice iz stiropora. Britanski inženirji so ta učinek že uporabili, tako da v zraku pritrdijo niz kroglic, ki se lahko obrnejo v želeno barvo, ali obesijo majhen prosojni kos tkanine, na katerega je projicirana slika.
V novem delu so inženirji, ki jih vodi Sriram Subramanian z univerze v Sussexu, ustvarili zaslon, v katerem lahko en sam sferični delček ustvari tridimenzionalno barvno sliko v realnem času. Naprava temelji na dveh nizih ultrazvočnih oddajnikov (16 do 16), ki se nahajajo nasproti drugemu: pod in nad delovnim območjem. Na zgornji strani matričnega niza je nameščen tudi LED projektor.
Načelo delovanja zaslona temelji na dejstvu, da naprava hitro premakne območje zmanjšanega tlaka, v katerem kroglica iz stiropora levitata, in ga osvetli z barvo, ki se spreminja glede na položaj kroglice v prostoru. V predstavitvenem prikazu lahko vidite, da zaslon omogoča, da v realnem času vidite vozlov tor in metuljček. V videoposnetku je mogoče videti tudi bolj impresivne primere, na primer levitacijski model Zemlje, vendar so ti kadri posneti z veliko počasnejšo hitrostjo zaklopa in oseba jih ne more videti s prostim očesom.
Poskusi so pokazali, da lahko zaslon pospeši kroglico do 3,75 metra na sekundo po ravni črti in do 0,75 metra na sekundo, ko na sliki nariše podrobnosti o robu in vogalu.
Poleg prikazovanja 3D slik je zaslon sposoben tudi ustvarjati zvok, ki ga človek sliši in ustvarja taktilni odziv. V ta namen se zvočni parametri na oddajnikih prilagodijo tako, da poleg glavne pasti, ki se uporablja za levitacijo žogice, tvorijo še eno območje s spremenjenim pritiskom na njeni strani. Uporabnik lahko s tem, ko vanj vstavite prst, začuti odziv zaslona.
Promocijski video:
Avtorja ugotavljata, da je mogoče značilnosti slike, vidne s prostim očesom, vključno z velikostjo, izboljšati z uporabo natančnejšega modela gibanja delcev in svetlejšega projektorja. Poleg tega bo natančnejši model omogočil dodelitev večjega dela delovnega cikla onesnaževalca sekundarnim lovilcem in s tem povečal taktilni odziv.
Obstaja še ena tehnologija za ustvarjanje volumetrične slike v zraku, ki so jo razvili japonski inženirji. Za to predlagajo uporabo laserskih oddajnikov, ki ustvarjajo žareče plazemske mikrodroplete v zraku. S premikanjem območja sijaja lahko prototipna naprava ustvari majhne volumetrične figure naravnost v zraku in jih lahko dotaknete s prstom.
Grigory Kopiev