Brittiläiset ja japanilaiset insinöörit ovat luoneet äänenvoimaisen näytön, joka perustuu akustiseen levitaatioon. Pieni pallo vastaa kuvan näyttämisestä siinä, jota ultraäänilähettimet liikuttavat työaluetta pitkin ja valaisevat nopealla projektorilla. Lisäksi laite voi toistaa ääniä ja luoda kosketusvastauksen, kun käyttäjä tuo sormensa näytölle, sanovat Nature-artikkelin kirjoittajat.
Koska tieteiskirjallisuus käyttää usein ilmassa kelluvia tilavuusnäyttöjä, insinöörit ovat jo kauan työskennelleet luodakseen sellaisia tekniikoita tosielämässä. Tilavuusnäytöt toimivat pääsääntöisesti optisten tehosteiden takia. Tällaisia kehityssuuntia ovat esimerkiksi Kanadan puhelinneuvottelujen valokenttänäyttö ja amerikkalainen 3D-työpöytänäyttö, joka toimii linssin muotoisen rasterin ansiosta.
Tällaiset tekniikat luovat kuitenkin äänenvoimakkuuden vaikutuksen näytön sisällä, mutta eivät anna vaikutelmaa, että kuva kelluu ilmassa. Tätä varten insinöörit ehdottivat useita vuosia sitten akustisen levitation käyttöä. Se toimii, koska joukko ultraäänimuuntimia luo seisovia aaltoja ja vakaita matala- ja korkeapainealueita, jotka pystyvät kiinnittämään pieniä esineitä, kuten polystyreenipalloja. Brittiläiset insinöörit ovat jo käyttäneet tätä vaikutusta, kiinnittämällä ilmaan joukko palloja, jotka voivat kääntyä halutulla värillä kohti tarkkailijaa, tai ripustamalla pienen läpikuultava kangaskappaleen, jolle kuva heijastetaan.
Sussexin yliopiston Sriram Subramanianin johtamat insinöörit ovat uudessa teoksessa luoneet näytön, jolla yksi pallopartikkeli pystyy luomaan kolmiulotteisen värikuvan reaaliajassa. Laite perustuu kahteen ultraäänilähettimien ryhmään (16 - 16), jotka sijaitsevat vastakkain: työalueen alapuolella ja yläpuolella. Päästöryhmän yläpuolelle on asennettu myös LED-projektori.
Näytön toimintaperiaate perustuu siihen, että laite siirtää nopeasti alennetun paineen aluetta, jolla polystyreenipallo vapautuu, ja valaisee sitä värillä, joka muuttuu pallon pallon sijainnista avaruudessa. Demossa voit nähdä, että näytössä voit nähdä toruksen solmun ja perhosen räpyttämisen reaaliajassa. Videosta voi nähdä myös vaikuttavampia esimerkkejä, kuten maan levitaavan mallin, mutta nämä ruudut on kuvattu paljon hitaammalla suljinnopeudella ja henkilö ei pysty näkemään niitä paljain silmin.
Kokeet ovat osoittaneet, että näyttö voi kiihdyttää palloa nopeudella 3,75 metriä sekunnissa suorassa linjassa ja jopa 0,75 metriä sekunnissa, kun se piirtää kuvan reuna- ja kulmaosat.
3D-kuvien näyttämisen lisäksi näyttö pystyy tuottamaan myös ihmiselle kuultavan äänen ja tuntuvan vasteen. Tätä varten emitterien ääniparametrit säädetään siten, että pallojen levitaatioon käytetyn pääloukun lisäksi muodostuu toinen alue muuttuneella paineella sen sivulle. Laittamalla sormen siihen, käyttäjä voi tuntea näytön vasteen.
Mainosvideo:
Kirjoittajat huomauttavat, että paljaalla silmällä näkyvän kuvan ominaisuuksia, mukaan lukien koko, voidaan parantaa käyttämällä tarkempää hiukkasten liikkumallia sekä kirkkaampaa projektoria. Lisäksi tarkempi malli antaa mahdollisuuden allokoida suuremman osan emitterin työjaksosta toissijaiseen ansaan ja parantaa siten tuntovastetta.
Japanilaisten insinöörien kehittämässä tekniikassa on tilavuuskuvan luomiseksi ilmassa myös toinen tekniikka. He ehdottavat tähän käyttämään lasersäteilijöitä, jotka luovat hehkuvia plasmapisaran mikropisareita ilmaan. Siirtämällä hehkualuetta prototyyppilaite pystyy luomaan pieniä tilavuushahmoja suoraan ilmaan, ja voit koskettaa niitä sormella.
Grigory Kopiev