Ilmuwan Mengembangkan Hologram yang Dapat Anda Sentuh &Dengar
- Para peneliti mendemonstrasikan tampilan volumetrik melayang menggunakan gelombang ultrasound.
- Hologram menyediakan konten 3D visual, terdengar, dan taktil.
- Ini menggunakan rangkaian transduser ultrasonik yang menghasilkan gelombang suara untuk mengapung dan mengontrol manik-manik polistiren kecil.
Tampilan holografik yang ada dapat membuat konten visual 3D tanpa memerlukan kacamata, tetapi memiliki waktu respons dan kemampuan persistensi penglihatan yang terbatas.
Sekarang, para peneliti di University of Sussex dan Tokyo University of Science telah mengembangkan hologram 3D animasi yang tidak hanya menyediakan konten 3D visual tetapi juga audio dan sentuhan.
Lebih khusus lagi, mereka telah mendemonstrasikan tampilan volumetrik melayang menggunakan gelombang ultrasound. Ini disebut tampilan perangkap akustik multimodal (MATD). Sistem menjebak partikel secara akustik dan menyinarinya dengan cahaya RGB untuk mengontrol warnanya.
Penyiapan
Penyiapannya terdiri dari dua larik transduser ultrasonik yang menghasilkan gelombang suara untuk mengapung dan mengontrol manik polistiren kecil selebar dua milimeter.
Untuk menyampaikan konten auditif dan taktil secara simultan, MATD menggunakan multiplexing waktu dengan perangkap sekunder, modulasi amplitudo, dan minimalisasi fase.
Manik-manik bergerak dengan kecepatan masing-masing hingga 3,75 m/s dan 8,75 m/s dalam arah horizontal dan vertikal, menawarkan kemampuan manipulasi partikel yang unggul daripada teknik holografik optik atau akustik yang ada.
Ketika LED menyinari cahaya merah, hijau, dan biru pada manik-manik, ia menelusuri bentuk objek dalam tiga dimensi. Saat manik-manik bergerak, LED yang berubah dengan cepat menyinari layar dalam cahaya untuk menghasilkan warna.
Karena manik-manik bergerak dengan kecepatan lebih cepat daripada yang bisa dilacak mata manusia, pemirsa melihat bentuk tiga dimensi yang lengkap. Tidak ada ilusi optik yang terlibat (yang menipu otak untuk melihat menerjemahkan objek 2D menjadi objek 3D).
Dan karena gambar holografik benar-benar ada dalam ruang 3D, itu dapat dilihat dari semua sudut tanpa penurunan kualitas. Lebih penting lagi, teknik ini tidak menyebabkan ketegangan mata.
Referensi:Alam | DOI:10.1038/s41586-019-1739-5
Selain menciptakan efek visual, transduser juga membuat manik bergetar pada frekuensi yang menghasilkan gelombang suara. Getaran ini dapat disetel untuk menciptakan gelombang suara di seluruh rentang pendengaran. Ini berarti manik-manik yang bergerak dapat menghasilkan gambar wajah yang berbicara yang juga dapat berfungsi sebagai pengeras suara kecil sehingga wajah tersebut juga berbicara.
Dimungkinkan juga untuk membuat tampilan taktil dengan menciptakan gelombang suara ultrasonik. Kepakan sayap kupu-kupu, misalnya, dapat dirasakan jika penonton meletakkan tangan mereka cukup dekat ke gambar holografik.
Kredit gambar:Alam
Prototipe yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat menghasilkan gambar di dalam kubus udara selebar 10 sentimeter. Singkatnya, ini membawa kita lebih dekat ke tampilan volumetrik, menawarkan reproduksi sensorik penuh dari konten virtual.
Apa Selanjutnya?
Dalam waktu dekat, transduser yang lebih kuat dapat dibuat untuk menghasilkan animasi yang lebih besar dan menggunakan banyak manik-manik, meskipun akan sulit untuk membuat koreografi penerangan beberapa manik-manik sekaligus.
Baca:Alternatif Hologram yang Lebih Baik
Teknologi ini memungkinkan pemosisian dan modulasi amplitudo perangkap akustik pada tingkat frekuensi bidang suara (40 kHz) dan membuka pintu baru untuk tampilan 3D multimodal. Ini juga menawarkan peluang untuk manipulasi materi non-kontak berkecepatan tinggi, dengan aplikasi dalam biomedis dan fabrikasi komputasi.
