Luk øjnene et øjeblik, og forestil dig et hologram. Hold det i dit hoved et øjeblik, og åbn derefter øjnene, og hold læsning.
Parat?
Hvordan så billedet ud? Her er en gæt: Et blåt, flimrende billede, projiceret i tynd luft, synlig fra enhver vinkel - lidt som hologrammerne fra "Star Wars" -filmene. ("Hjælp mig Obi-Wan Kenobi! Du er mit eneste håb!")
Men i den virkelige verden er det ikke så meget at se på et hologram som at se på et fysisk objekt. Lasere skal bruges til at projicere billedet på et eller andet medium, ligesom et ark af plast og glas, der bøjer og reflekterer lyset, så billedet ser tredimensionalt ud for en seer. Men de fungerer kun, når seerens øje er i et temmelig smalt synspunkt, næsten direkte overfor de projicerende lasere. (HowStuffWorks har en ret god forklaring på denne type system.)
Nu har et team af forskere ved Brigham Young University imidlertid udviklet en ny enhed, der skaber virkelig skulpturlignende, tredimensionelle billeder, der ligner hologrammer, men på steroider. Fremskrivninger fra deres "Optical Trap Display" (OTD), der er beskrevet i et papir, der blev offentliggjort 24. januar i tidsskriftet Nature, opfører sig meget mere som det billede af prinsesse Leia end nogen sande hologrammer gør.
OTD drager fordel af en mærkelig teknologi kaldet den fotoforetiske optiske fælde, der giver forskere mulighed for at opløfte en lille partikel og pilotere den gennem luften. Den optiske fælde rammer partiklen med en stråle "næsten usynligt" lys, skrev forskerne. (Lyset har en bølgelængde på 405 nanometer, lige ved den lave kant af hvad mennesker kan opfatte.)
Dette lys opvarmer partiklen på den ene side - en plet af cellulose mellem 5 og 100 mikrometer (et område mellem en tiendedel af størrelsen på en typisk bakterie til lidt mere end diameteren af et gennemsnitligt menneskehår). Den ujævn opvarmning skaber kræfter, der virker på partiklen, skrev forskerne, hvilket får den til at bevæge sig væk fra den varme side mod dens kølige side. Partiklen fungerer derefter som en lille motor og lynlåser i den retning, der er modsat den måde, dens opvarmede side bliver spids på.
Ved hjælp af denne metode var teamet i stand til præcist at kontrollere bevægelserne af partiklen i hastigheder på op til 1.827 millimeter pr. Sekund (71,9 inches per sekund, eller ca. 4,1 mph) i timer ad gangen.
Når partiklen var fanget, ramte holdet den med forskellige farverede lasere, da den bevægede sig. Når partiklen bevæger sig hurtigt nok, kan den smøre den farve og lys over rummet set fra et kamera eller et menneskes øje og skabe illusionen af et fuldt 3D-objekt.
Og effekten er kraftig. Ved hjælp af OTD skabte teamet billeder i fuld opløsning i fuld farve, der kunne ses fra alle vinkler - skønt de for det meste besatte et lille volumen, bare et par centimeter (en tomme eller to) på hver side.
Dette billede viser et prisme, der så helt anderledes ud, set fra forskellige vinkler, ligesom et ægte prisme.
Og denne viser en person i en lang frakke, med en zoomet ud-version, der viser projektoropsætningen.
Forskerne var endda i stand til at bygge lysskulpturer, der pakket rundt om andre genstande, som den lille model af en menneskelig arm øverst i denne artikel ...
Som enhver teknologi har OTD naturligvis sine begrænsninger. Partiklens tophastighed begrænser størrelsen og kompleksiteten af de billeder, OTD kan generere, og den aktuelle version skaber en lys "plask" på overfladen overfor laserne.
Det næste trin, skrev forskerne, er at forsøge at bruge forskellige slags partikler; arbejde med flere partikler på én gang; og for at forbedre lasernes fokus for at løse mindst nogle af disse problemer.
