Cool! 'Star Wars'-Like Tech bringt Licht in 360-Grad-3D-Bilder

"Hilf mir, Obi-Wan Kenobi. Du bist meine einzige Hoffnung." Die berühmte Nachricht von Prinzessin Leia an Obi-Wan, die von R2-D2 als holographisches Bild in "Star Wars: Episode IV - Eine neue Hoffnung" projiziert wurde, löste eine Faszination für Alexander Lippert aus.

Als Chemiker, der an der Southern Methodist University (SMU) in Dallas arbeitet, entwickelt Lippert eine neue Technik, die so aussieht, als ob sie direkt aus dem klassischen Film herausgezogen würde.

"Als Kind habe ich immer wieder nach einer Möglichkeit gesucht, dies zu erfinden", sagte Lippert in einer Stellungnahme der SMU. "Dann, als ich einen Hintergrund in chemischen Molekülen hatte, die mit Licht interagieren, und ein Verständnis von Photoschaltern, dämmerte es mir schließlich, dass ich zwei Lichtstrahlen nehmen und Chemie verwenden konnte, um die Lichtemission zu manipulieren." [Welten kollidieren: Wie die NASA 'Star Wars' real macht]

Die neue Technologie von Lippert kann animierte 3D-Tisch-Visualisierungen durch Strukturierung von Licht erzeugen. Aber das ist kein Hologramm, das wie Leias "Star Wars" -Szene in die Luft projiziert wird. Durch eine geniale Verwendung von Licht und einer besonderen Art von Chemie entwickelt sein Team eine neue Bildtechnik, die ein echtes 3D-Bild in einem transparenten Zylinder erzeugt, der als "volumetrische Anzeige" bezeichnet wird.

"Unsere Idee war, mithilfe von Chemie und speziellen Photoschalter-Molekülen eine 3D-Anzeige zu erstellen, die eine 360-Grad-Ansicht ermöglicht", so Lippert. "Es ist kein Hologramm; es ist wirklich dreidimensional strukturiertes Licht."

Die Technologie basiert auf einem speziellen Molekül, das beim Ein- und Ausschalten von ultraviolettem Licht zwischen fluoreszierenden und nicht-fluoreszierenden Modi wechseln kann (Photo Switching). Während das ultraviolette Licht auf das Molekül scheint, kann es sein eigenes Licht erzeugen, wenn es von einem anderen Strahl sichtbaren Lichts getroffen wird - in diesem Fall von einem Projektor, der von Best Buy gekauft wurde. Wenn das ultraviolette Licht ausgeschaltet wird, hört das Molekül auf zu fluoreszieren. Wenn viele dieser Moleküle in einem transparenten flüssigen Lösungsmittel mit der Zeit aktiviert und deaktiviert werden, kann eine 3D-Animation in der Flüssigkeit in Bewegung versetzt werden.

"Wenn Sie zum Beispiel einen 3D-Film sehen, tricksen Sie Ihr Gehirn dazu, 3D zu sehen, indem Sie jedem Auge zwei verschiedene Bilder präsentieren", sagte Lippert. "Unser Display trickst dein Gehirn nicht aus - wir haben Chemie verwendet, um Licht in drei tatsächlichen Dimensionen zu strukturieren. Also, keine Tricks - nur eine echte dreidimensionale Lichtstruktur. Wir nennen es ein" 3D-Digitallicht photoaktivierbare Farbstoffanzeige "oder "3D Light Pad" kurz, und es ist viel mehr wie das, was wir im wirklichen Leben sehen. "

Labortests dieser Technik können in einem Video von den Forschern gesehen werden.

Eine neue Studie der Technik, die am 11. Juli in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, beschreibt, wie das 3D Light Pad in zukünftigen Technologien eingesetzt werden könnte. Zum Beispiel könnte in medizinischen Bereichen eine Echtzeit-3D-Projektion einer MRT-Untersuchung Radiologen helfen, Anomalien wie Krebs zu erkennen, sagte Lippert; Ein tatsächliches 3D-Bild könnte mehr Informationen liefern als ein 2D-Computermonitor.

Das 3D-Bild würde für jeden der Beobachter an verschiedenen Stellen um das Display unterschiedlich aussehen. Jede Person hätte eine andere Erfahrung, weil sie verschiedene Seiten des projizierten Bildes oder Films sehen würde. Diese Technik könnte dazu verwendet werden, "Vergnügungsparks, Werbung, 3D-Filme und 3D-Spiele lebensechter, visuell überzeugender und unterhaltsamer" zu machen. [Reise zum Mars (virtuell) mit Apollo 11 Astronaut Buzz Aldrin]

Lipperts Team stellte diese Version des 3D Light Pad für weniger als 5.000 US-Dollar her, und die Kosten für den Bau würden letztendlich geringer ausfallen, sagte Lippert.

"Für eine wirklich bescheidene Investition haben wir etwas gemacht, das mit teureren $ 100.000 Systemen konkurrieren kann", sagte Lippert. "Wir denken, wir können das optimieren und es auf ein paar tausend Dollar oder sogar noch niedriger bringen."

Der nächste Schritt für Lipperts Team ist es, weg von einem Liquid-Solvent-Display zu einem Solid-Cube-Tischdisplay zu wechseln, das genauso wie ein Fernseher wiegen würde. Sie denken auch an eine Aerosoldisplays, die auf ein Spray aus Tröpfchen in der Luft projizieren würden - Leias Hologramm-ähnliche Projektion ist vielleicht gar nicht so weit weg.