En la película original de Star Wars, R2D2 proyecta una imagen de la princesa Leia en apuros. La escena icónica incluye la línea que sigue siendo famosa 40 años después: “Ayúdame, Obi Wan Kenobi, eres mi única esperanza”. El profesor de ingeniería eléctrica e informática, y experto en holografía Daniel Smalley siempre ha tenido el objetivo de crear el mismo tipo de proyección de imagen 3D. En un artículo publicado esta semana en Nature, Smalley detalla el método que ha desarrollado para hacerlo.

“Nos referimos a esto coloquialmente como el proyecto de la Princesa Leia”, dijo Smalley. “Nuestro grupo tiene la misión de tomar muestras en 3D de ciencia ficción y hacerlas realidad. Hemos creado una pantalla que puede hacer eso “.

Como dice Smalley, la imagen de la princesa Leia no es lo que las personas piensan que es: no es un holograma. Una imagen 3D que flota en el aire, que puede caminar y ver desde todos los ángulos, en realidad se llama imagen volumétrica. Entre los ejemplos de imágenes volumétricas se incluyen las pantallas 3D con las que Tony Stark interactúa en “Iron Man” o la mesa masiva de proyección de imágenes en “Avatar”.

Smalley y sus coautores han ideado una plataforma de visualización volumétrica en el espacio libre, basada en captura óptica fotoforética, que produce imágenes volumétricas aéreas a todo color con puntos de imagen de 10 micras por persistencia de la visión.

La técnica, tal como lo describe Nature, “utiliza fuerzas transmitidas por un conjunto de rayos láser casi invisibles para atrapar una sola partícula -de una fibra vegetal llamada celulosa- y calentarla de manera uniforme. Eso les permite a los investigadores empujar y tirar de la celulosa. Un segundo conjunto de láseres proyecta la luz visible (rojo, verde y azul) sobre la partícula, iluminándola a medida que se mueve a través del espacio. Los seres humanos no pueden discernir imágenes a velocidades superiores a 10 por segundo, por lo que si la partícula se mueve lo suficientemente rápido, su trayectoria aparece como una línea continua, como una bengala en la oscuridad”.

“En términos simples, estamos utilizando un rayo láser para atrapar una partícula, y luego podemos dirigir el rayo láser para mover la partícula y crear la imagen”, dijo el coautor de pregrado Erich Nygaard.

Smalley dijo que la manera más fácil de entender lo que están haciendo es pensar en las imágenes que crean como objetos impresos en 3D.

“Esta pantalla es como una impresora 3D para la luz”, dijo Smalley. “En realidad, estás imprimiendo un objeto en el espacio con estas pequeñas partículas”.

Hasta ahora, Smalley y sus estudiantes investigadores han imprimido en 3D varias imágenes diminutas: una mariposa, un prisma, el logotipo BYU de estiramiento Y, anillos que envuelven un brazo y un individuo con una bata de laboratorio agazapada en una posición similar a la de Princess Leia mientras comienza su mensaje proyectado.

Mientras que los investigadores anteriores fuera de han realizado trabajos relacionados para crear imágenes volumétricas, el equipo de Smalley es el primero en utilizar el atrapamiento óptico y el color de manera efectiva. Su método de atrapar partículas e iluminarlo con láseres coloridos que puedes ver es novedoso.

“Estamos proporcionando un método para hacer una imagen volumétrica que puede crear las imágenes que imaginamos que tendremos en el futuro”, dijo Smalley.

¿En qué se diferencia una imagen volumétrica de un holograma?

Una pantalla holográfica dispersa la luz solo en una superficie 2D. Si no está mirando esa superficie, no verá la imagen en 3D porque debe mirar la superficie de dispersión para ver la imagen. Una pantalla volumétrica tiene pequeñas superficies de dispersión dispersas en un espacio tridimensional, el mismo espacio ocupado por la imagen tridimensional, por lo que si está mirando la imagen, también está mirando las dispersiones. Por esta razón, se puede ver una imagen volumétrica desde cualquier ángulo.

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Vía: BYU News