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明月寒塵挽  
明月寒塵挽的博客  
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不借助任何屏幕,科学家在空气中完成了三维投影 2018-01-25 19:40:18

大银幕上也有这样经典的科幻时刻——勇敢机智的机器人R2-D2,在《星球大战》中把莱亚公主的三维图像传送到稀薄的空气中。而这多亏了最小的屏幕:像灰尘一样的粒子。

三年后的今天,想象力已经略显疲软的我,突然发现我梦想的这种技术被人实现了。这说明有梦想总是好的,总有一天会实现,虽然可能不是被你本人实现的。

根据周三《自然》杂志上的一项研究,科学家们已经找到了方法,来操纵空气中几乎看不见的斑点,并利用它们创造出比全息图更逼真、更清晰的三维图像。

这项研究的主要作者Daniel Smalley说,这项新技术可以“在空中打印一些东西,只是很快会把它擦去”。

在这个研究中,科学家们创造了一只在手指上跳舞的蝴蝶,还有一个研究生的场景,来模仿星球大战中Leia的形象。

相比各种各样的全息图,这种新技术也是最接近于复制星球大战的场景。

罗切斯特大学的Curtis Broadbent说,他们的做法真的很酷。他没有参与这项研究,而是致力于一项与之竞争的技术上。

他说:“你可以让一圈人站在它的周围,每个人都能从自己的角度观看。但是全息图是不可能的。”

杨百翰大学的电子工程教授Smalley说,这些小斑点是用激光来控制的,就像《星际迷航》中的“拖拉机”一样。

不过,实际上是另一部科幻电影给了他这个灵感。《钢铁侠》中有一个场景,托尼斯塔克(Tony Stark )戴上了全息手套。这在现实生活中是不可能发生的,因为斯塔克的手臂会破坏图像。

Smalley说,从全息图到这种技术(从技术上称为“体积显示”),就像从一个二维打印机到一个三维打印机。全息图似乎是三维的,但“所有的魔法都发生在二维表面上”。

据Smalley介绍,关键是捕捉和移动这些粒子,像托尼·斯塔克的手臂那样。起初,Smalley认为重力会使粒子下降,使其无法维持图像,但激光的能量改变了空气压力,使其保持在空中。

据麻省理工教授V. Michael Bove介绍,其他版本的体积显示使用了更大的“屏幕”,“你不能把手指戳进去,因为你的手指会被砍掉。”相比之下,Smalley使用的设备大约是儿童午餐盒的1.5倍。

到目前为止,这些投射都还是很微小的。随着工作的推进,使用更多的光束,就可以投射出更大的事物。


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