تغمض عينيك للحظة وتصور صورة ثلاثية الأبعاد. ضعه في رأسك للحظة ثم افتح عينيك واستمر في القراءة.
جاهز؟
كيف تبدو الصورة؟ إليك تخمينًا: صورة زرقاء متلألئة معروضة على الهواء الرقيق ، يمكن رؤيتها من أي زاوية - تشبه إلى حد ما الصور المجسمة من أفلام "حرب النجوم". ("ساعدني أوبي وان كينوبي! أنت أملي الوحيد!")
في العالم الحقيقي ، على الرغم من أن النظر إلى صورة ثلاثية الأبعاد لا يشبه إلى حد كبير النظر إلى شيء مادي. يلزم استخدام الليزر لإسقاط الصورة على بعض الوسائط ، مثل ورقة من البلاستيك والزجاج ، والتي تنحني وتعكس الضوء بحيث تظهر الصورة ثلاثية الأبعاد للمشاهد. لكنها تعمل فقط عندما تكون عين المشاهد في مستوى رؤية ضيق جدًا ، على الجانب الآخر تقريبًا من أشعة الليزر المسقطة. (HowStuffWorks لديه تفسير جيد لهذا النوع من النظام.)
الآن ، ومع ذلك ، طور فريق من الباحثين في جامعة بريغهام يونغ جهازًا جديدًا يخلق صورًا ثلاثية الأبعاد تشبه النحت حقًا تشبه الصور المجسمة إلى حد ما ، ولكن على المنشطات. إن الإسقاطات من "شاشة العرض البصري" (OTD) ، الموصوفة في ورقة نشرت في 24 يناير في مجلة Nature ، تتصرف إلى حد كبير مثل صورة الأميرة ليا أكثر من أي صورة مجسمة حقيقية.
يستفيد OTD من تقنية غريبة تسمى المصيدة الضوئية الضوئية ، والتي تتيح للباحثين رفع جزيء صغير وتجريبه عبر الهواء. وكتب الباحثون أن المصيدة الضوئية تضرب الجسيم بشعاع من الضوء "غير المرئي". (يبلغ طول الموجة 405 نانومتر ، عند الحافة المنخفضة لما يمكن للبشر إدراكه).
يسخن هذا الضوء الجسيم على جانب واحد - بقعة من السليلوز بين 5 و 100 ميكرومتر (مدى يتراوح بين عُشر حجم البكتيريا النموذجية وأكثر بقليل من قطر الشعر البشري العادي). كتب الباحثون أن التسخين غير المتساوي يخلق قوى تعمل على الجسيم ، مما يجعله يتحرك بعيدًا عن الجانب الساخن باتجاه جانبه البارد. يعمل الجسيم بعد ذلك مثل محرك صغير ، ينطلق في أي اتجاه معاكس للطريقة التي يتم بها توجيه جانبه الساخن.
باستخدام هذه الطريقة ، تمكن الفريق من التحكم بدقة في تحركات الجسيمات بسرعات تصل إلى 1،827 ملم في الثانية (71.9 بوصة في الثانية ، أو حوالي 4.1 ميل في الساعة) لساعات في المرة الواحدة.
بمجرد أن حوصر الجسيم ، ضربه الفريق بالليزر بألوان مختلفة أثناء تحركه. مع تحرك الجسيم بسرعة كافية ، يمكن أن تشوه هذا اللون والضوء عبر الفضاء من منظور الكاميرا أو العين البشرية ، مما يخلق الوهم بجسم ثلاثي الأبعاد بالكامل.
والتأثير قوي. باستخدام OTD ، أنشأ الفريق صورًا عالية الدقة وملونة بالكامل يمكن رؤيتها من أي زاوية - على الرغم من أنها احتلت في الغالب حجمًا صغيرًا ، فقط بضعة سنتيمترات (بوصة أو اثنتين) على كل جانب.
تُظهر هذه الصورة منشورًا ، يبدو مختلفًا تمامًا عند رؤيته من زوايا مختلفة ، تمامًا مثل منشور حقيقي.
ويظهر هذا الشخص شخصًا في معطف طويل ، مع نسخة مصغرة تظهر إعداد جهاز العرض.
تمكن الباحثون حتى من بناء منحوتات خفيفة ملفوفة حول أشياء أخرى ، مثل النموذج الصغير لذراع بشري في الجزء العلوي من هذه المقالة ...
بالطبع ، مثل أي تقنية ، فإن OTD لها قيودها. تحدد السرعة القصوى للجسيم حجم وتعقيد الصور التي يمكن أن ينتجها OTD ، وتخلق النسخة الحالية "دفقة" خفيفة على السطح المقابل لليزر.
كتب الباحثون أن الخطوة التالية هي محاولة استخدام أنواع مختلفة من الجسيمات. العمل مع جزيئات متعددة في وقت واحد ؛ وتحسين تركيز الليزر على حل بعض هذه المشاكل على الأقل.
