Британски и японски инженери са създали обемно изображение, базирано на акустична левитация. Малка топка е отговорна за показването на изображението в нея, което се премества по работната зона от ултразвукови излъчватели и се осветява от високоскоростен проектор. Освен това устройството може да възпроизвежда звуци, както и да създава тактилна реакция, когато потребителят донесе пръста си към дисплея, твърдят авторите на статията в Nature.
Тъй като научната фантастика често използва обемни дисплеи, които плават във въздуха, инженерите отдавна работят върху създаването на подобни технологии в реалния живот. По правило обемните екрани работят поради оптични ефекти. Например, сред такива разработки са канадският екран за светлинно поле за телеконференции и американският 3D настолен екран, който работи благодарение на лентикуларен растер.
Подобни технологии обаче създават ефекта на силата на звука вътре в екрана, но не създават впечатление, че изображението плава във въздуха. За този ефект инженерите преди няколко години предложиха да се използва акустична левитация. Той работи, защото масив от ултразвукови преобразуватели създава стоящи вълни и стабилни зони с ниско и високо налягане, способни да фиксират малки предмети, като например полистиролови топки. Британските инженери вече са използвали този ефект, фиксирайки масив от топчета във въздуха, който може да се превърне в желания цвят към наблюдателя, или да окачат малко полупрозрачно парче плат, върху което е прожектирано изображението.
В новата работа инженерите, водени от Шрирам Субраманиан от Университета в Съсекс, са създали екран, в който една-единствена сферична частица е в състояние да създаде триизмерно цветно изображение в реално време. Устройството се основава на два масива от ултразвукови излъчватели (16 на 16), разположени един срещу друг: под и над работната зона. Светодиоден проектор също е монтиран от горната страна на емитерния масив.
Принципът на работа на дисплея се основава на факта, че устройството бързо движи зоната на понижено налягане, в която топката от полистирол левитира и я осветява с цвят, който се променя в зависимост от положението на топката в пространството. В демонстрацията можете да видите, че дисплеят ви позволява да видите торовия възел и пеперуда да се разнасят в реално време. По-впечатляващи примери могат да се видят и във видеото, като например левитиращ модел на Земята, но тези кадри са заснети с много по-ниска скорост на затвора и човекът не е в състояние да ги види с просто око.
Експериментите показаха, че дисплеят може да ускори топката до 3,75 метра в секунда по права линия и до 0,75 метра в секунда, когато рисува детайли на ръба и ъгъла в изображението.
В допълнение към показването на 3D изображения, дисплеят е способен да произвежда звук, чуваем на човек и да произвежда тактилна реакция. За това звуковите параметри на излъчвателите се настройват по такъв начин, че в допълнение към основния капак, използван за левитация на топката, образуват друга област с променено налягане отстрани от нея. Поставяйки пръст в него, потребителят може да почувства реакцията на екрана.
Промоционално видео:
Авторите отбелязват, че характеристиките на изображението, видимо с просто око, включително размера, могат да бъдат подобрени, като се използва по-точен модел на движение на частиците, както и по-ярък проектор. В допълнение, по-точният модел ще позволи да се разпредели по-голяма част от работния цикъл на емитера във вторичния капан и по този начин да се подобри тактилната реакция.
Има още една технология за създаване на обемно изображение във въздуха, разработена от японски инженери. Те предлагат да се използват лазерни излъчватели за това, които създават светещи плазмени микродроплети във въздуха. Чрез преместване на зоната на светене прототипното устройство е в състояние да създава малки обемни фигури точно във въздуха и можете да ги докоснете с пръст.
Григорий Копиев