Jurutera Britain dan Jepun telah membuat paparan volumetrik berdasarkan levitasi akustik. Bola kecil bertanggungjawab untuk memaparkan gambar di dalamnya, yang digerakkan di sepanjang kawasan kerja oleh pemancar ultrasonik dan diterangi oleh projektor berkelajuan tinggi. Selain itu, perangkat ini dapat memainkan suara, dan juga menghasilkan respons sentuhan ketika pengguna membawa jarinya ke layar, kata penulis artikel di Nature.
Oleh kerana fiksyen sains sering menggunakan paparan volumetrik yang melayang di udara, para jurutera telah lama berusaha mencipta teknologi sedemikian dalam kehidupan nyata. Sebagai peraturan, skrin volumetrik berfungsi kerana kesan optik. Sebagai contoh, antara perkembangan tersebut ialah layar medan cahaya Kanada untuk telekonferensi dan skrin desktop 3D Amerika, yang berfungsi berkat raster lentikular.
Namun, teknologi seperti itu menghasilkan pengaruh volume di dalam layar, tetapi tidak memberikan kesan bahawa gambar itu melayang di udara. Untuk kesan ini, jurutera beberapa tahun yang lalu mencadangkan penggunaan levitasi akustik. Ia berfungsi kerana pelbagai transduser ultrasonik menghasilkan gelombang tegak dan kawasan stabil dengan tekanan rendah dan tinggi, mampu memperbaiki objek kecil, seperti bola polistirena. Jurutera Inggeris telah menggunakan kesan ini, memasang di udara pelbagai bola yang dapat mengubah warna yang diinginkan ke arah pemerhati, atau menggantung sehelai kain lut kecil di mana gambar itu diproyeksikan.
Dalam karya baru itu, jurutera yang diketuai oleh Sriram Subramanian dari University of Sussex telah membuat skrin di mana satu zarah sfera mampu menghasilkan imej warna tiga dimensi dalam masa nyata. Peranti ini didasarkan pada dua susunan pemancar ultrasonik (16 x 16), yang terletak bertentangan antara satu sama lain: di bawah dan di atas kawasan kerja. Projektor LED juga dipasang di bahagian atas array pemancar.
Prinsip pengoperasian paparan didasarkan pada fakta bahawa peranti dengan cepat menggerakkan kawasan tekanan yang berkurang, di mana bola polistirena melayang, dan menerangi dengan warna yang berubah bergantung pada posisi bola di ruang angkasa. Dalam demo, anda dapat melihat bahawa paparan membolehkan anda melihat simpul torus dan rama-rama mengepakkan dalam masa nyata. Contoh yang lebih mengagumkan juga dapat dilihat dalam video, seperti model Bumi yang melayang, tetapi bingkai ini ditembak dengan kelajuan pengatup yang jauh lebih perlahan dan orang itu tidak dapat melihatnya dengan mata kasar.
Eksperimen menunjukkan bahawa paparan dapat mempercepat bola hingga 3,75 meter per detik pada garis lurus dan hingga 0,75 meter sesaat ketika menarik perincian tepi dan sudut dalam gambar.
Selain menampilkan gambar 3D, paparan ini juga mampu menghasilkan suara yang dapat didengar oleh seseorang dan menghasilkan tindak balas taktil. Untuk ini, parameter suara pada pemancar disesuaikan sedemikian rupa sehingga, selain perangkap utama yang digunakan untuk mengangkat bola, satu lagi kawasan dengan tekanan yang berubah terbentuk di sebelahnya. Dengan meletakkan jari di dalamnya, pengguna dapat merasakan tindak balas skrin.
Video promosi:
Penulis mencatat bahawa ciri-ciri gambar yang dapat dilihat dengan mata kasar, termasuk ukuran, dapat diperbaiki dengan menggunakan model gerakan zarah yang lebih tepat dan juga projektor yang lebih cerah. Sebagai tambahan, model yang lebih tepat akan memungkinkan untuk memperuntukkan pecahan yang lebih besar dari kitaran tugas pemancar ke perangkap sekunder, dan dengan itu meningkatkan tindak balas taktil.
Terdapat teknologi lain untuk membuat imej volumetrik di udara, yang dikembangkan oleh jurutera Jepun. Mereka mencadangkan penggunaan pemancar laser untuk ini, yang membuat mikrodroplet plasma bercahaya di udara. Dengan menggerakkan kawasan cahaya, peranti prototaip dapat membuat angka volumetrik kecil tepat di udara, dan anda boleh menyentuhnya dengan jari anda.
Grigory Kopiev
