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Nuevos hologramas para múltiples usos

Los hologramas pueden ser utilizados en interfaces de dispositivos, en displays de información o, como vimos en la campaña electoral francesa, para dar mitines a distancia. Esta técnica de imagen continua siendo investigada y perfeccionada. Ahora, físicos de la Universidad Nacional de Australia han inventado un pequeño dispositivo que crea las imágenes holográficas de más alta calidad jamás alcanzadas

El investigador principal Lei Wang dijo que el equipo creó  imágenes holográficas de infrarrojos con una invención que podría desarrollarse a nivel industrial. Estos hologramas realizan las manipulaciones de luz más complejas. Permiten el almacenamiento y la reproducción de toda la información compuesta por luz en 3D. En contraste, las fotografías estándar y los monitores de ordenador sólo capturan y comparten una parte de la información en 2D.

“Si bien la investigación en holografía juega un papel importante en el desarrollo de pantallas futuristas y dispositivos de realidad aumentada, en la actualidad estamos trabajando en muchas otras aplicaciones tales como dispositivos ópticos de peso ligero ultrafino y para las cámaras y satélites”, explica Lei Wang, estudiante de doctorado en la Escuela de Investigación de Física e Ingeniería de la ANU.

Wang informó también de que el dispositivo podría sustituir componentes voluminosos o miniaturizar cámaras y ahorrar costes en las misiones astronómicas mediante la reducción del tamaño y peso de los sistemas ópticos en la nave espacial.

©ANU

El Co-investigador principal, el Dr. Sergey Kruk añadió que el dispositivo constaba de millones de bastoncillos de silicio diminutos, cada uno de ellos hasta 500 veces más delgados que un cabello humano. “Este nuevo material es transparente, lo que significa que pierde un mínimo de energía de la luz, y que también hace los trabajos complejos con la luz”.

©ANU

Según los investigadores, la capacidad de estructurar los materiales a escala nanométrica permite que el dispositivo logre nuevas propiedades ópticas que van más allá de las propiedades de los materiales naturales. Los hologramas que han hecho demuestran el gran potencial de esta tecnología para ser utilizados en una amplia gama de aplicaciones.

Pantallas líquidas con imágenes láser en 3D

En otra universidad, esta vez la japonesa Utsunomiya, Los investigadores han desarrollado un nuevo tipo de pantalla que crea imágenes en 3D mediante el uso de un láser para formar pequeñas burbujas dentro de un líquido. En lugar de la representación de una escena 3D en una superficie plana, la pantalla en sí es tridimensional, una propiedad conocida como volumétrica. Esto permite a los espectadores ver una imagen en 3D en la pantalla desde todos los ángulos sin ningún tipo de gafas 3D o dispositivo extra.

En la revista de la Sociedad Óptica, los investigadores dirigidos por Yoshio Hayasaki, demostraron la capacidad de su pantalla de burbujas volumétricas para crear gráficos de colores intercambiables. Según afirman, la creación de una pantalla volumétrica actualizable a todo color es un reto debido a que muchos píxeles tridimensionales, o voxels, con diferentes colores tienen que ser formados para hacer gráficos volumétricos”.

Kota Kumagai, primer autor del artículo explica en el mismo: “En nuestra pantalla, los voxels de microburbujas se generan de forma tridimensional en un líquido usando pulsos láser de femtosegundos enfocados. Los gráficos de burbujas pueden ser de color al cambiar el color de la luz de iluminación.”

Aunque el nuevo trabajo es una prueba de concepto, la tecnología podría algún día permitir muestras volumétricas actualizables a todo color. Estos tipos de pantallas se podrían utilizar para el arte o exhibiciones de museos, donde los espectadores puedan recorrer todo el espacio alrededor de la pantalla. También se están estudiando para ayudar a los médicos a visualizar la anatomía de un paciente antes de la cirugía o para permitir que el terreno militar y estudio de los edificios sea conocido antes de una misión.

“La pantalla de burbujas volumétrica es el más adecuado para instalaciones públicas tales como un museo o un acuario, ya que, actualmente, la configuración del sistema es grande y caro”, dijo Kumagai. “Sin embargo, en el futuro, esperamos mejorar el tamaño y el costo de la fuente de láser y dispositivos ópticos para crear un sistema más pequeño que podría ser asequible para el uso personal.”

El uso del láser para hacer burbujas de luz

Las burbujas de la nueva pantalla son creadas por un fenómeno conocido como absorción multifotónica, que se produce cuando varios fotones de un láser de femtosegundo se absorben en el punto donde se enfoca la luz. La absorción múltiple de fotones permitió a los investigadores crear microburbujas en lugares muy precisos desplazando el foco de la luz láser a varias partes de una cubeta llena de líquido que actuaba como “pantalla”.
Los gráficos de burbujas son visibles cuando se dispersa la luz de una fuente de luz externa, como una lámpara halógena o LED de alta potencia. Los investigadores produjeron imágenes monocromáticas en blanco, rojo, azul y verde cambiando el color del LED que ilumina. Dicen que la iluminación de los gráficos con un proyector podía crear diferentes colores en diferentes regiones de la imagen.
En lugar de crear cada burbuja una a una, los investigadores utilizaron un holograma generado por computador para formar patrones 3D de luz láser que permitieron controlar el número y las formas de los voxels de microburbujas. Este enfoque también aumenta la cantidad de luz dispersada por las microburbujas, por lo que las imágenes son más brillantes.


fuente: The Optical Society, OSA.

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