Το όνειρο των επιστημόνων για δημιουργίες 3-D, όπως αυτές που έχουμε είδε εδώ και χρόνια σε ταινίες του Star Wars, οδήγησε στην εφεύρεση μιας νέας τεχνολογίας που δημιουργεί κινούμενα αντικείμενα 3-D με δομή φωτός, δηλαδή με το φως!
Η νέα τεχνολογία χρησιμοποιεί μόρια φωτοσύνδεσης για να φτιάξει 3-D φωτεινές δομές που είναι ορατές από 360 μοίρες, λέει ο χημικός Alexander Lippert, του Πανεπιστημίου Southern Methodist, στο Ντάλλας του Τέξας, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας.
Η οικονομική μέθοδος για τη διαμόρφωση του φωτός σε ένα άπειρο αριθμό ογκομετρικών αντικειμένων θα ήταν χρήσιμη σε διάφορους τομείς, από τη βιοϊατρική απεικόνιση, την εκπαίδευση και τη μηχανική μέχρι την τηλεόραση, ταινίες, βιντεοπαιχνίδια και άλλα.
“Η ιδέα μας ήταν να χρησιμοποιήσουμε χημεία και ειδικά μόρια φωτοσύνδεσης για να φτιάξουμε μια 3-D οθόνη που παρέχει 360° θέα”, δήλωσε ο Lippert. “Δεν είναι ένα ολόγραμμα, είναι πραγματικά τρισδιάστατο δομημένο φως.”! Το κλειδί για την τεχνολογία είναι ένα μόριο που αλλάζει μεταξύ μη φθορισμού και φθορισμού ως αντίδραση στην παρουσία ή απουσία υπεριώδους φωτός.
Η νέα τεχνολογία δεν είναι ολόγραμμα και διαφέρει από τις ταινίες 3-D ή το σχεδιασμό υπολογιστών 3-D. Αυτές είναι επίπεδες οθόνες που χρησιμοποιούν διόφθαλμη ανισότητα (σ.σ αν δύο παρόμοιες εικόνες παρουσιάζονται στα μάτια με μία οπτική ανισότητα που έχει μία οριζόντια συνιστώσα, η συνδυασμένη εικόνα θα φανεί σε βάθος ) ή γραμμική προοπτική για να κάνουν τα αντικείμενα να εμφανίζονται τρισδιάστατα όταν στην πραγματικότητα έχουν μόνο ύψος και πλάτος και δεν διαθέτουν πραγματικό βάθος όγκου.
“Όταν βλέπετε μια ταινία 3-D, για παράδειγμα, εξαπατά τον εγκέφαλο σας για να δείτε το 3-D παρουσιάζοντας δύο διαφορετικές εικόνες σε κάθε μάτι”, δήλωσε ο Lippert και σημείωσε πως “αντίθετα εμείς χρησιμοποιούμε τη χημεία για να φτιάξουμε το φως σε τρεις πραγματικές διαστάσεις, έτσι δεν υπάρχουν κόλπα, απλά μια πραγματική τρισδιάστατη δομή φωτός. Το ονομάζουμε 3 -D Light Pad και μοιάζει περισσότερο με αυτό που βλέπουμε στην πραγματική ζωή.”
Στην καρδιά της τεχνολογίας SMU 3-D Light Pad είναι ένα μόριο “φωτοδιακόπτης”, το οποίο μπορεί να αλλάξει από άχρωμο σε φθορίζον όταν φωτίζεται με δέσμη υπεριώδους φωτός. Οι ερευνητές ανακάλυψαν μια χημική καινοτομία για το συντονισμό του ρυθμού θερμοδιακοπής του μορίου φωτοσύνδεσης – του διακόπτη on-off – προσθέτοντας σε αυτό την χημική αμίνη βάση τριαιθυλαμίνης.
Στο πλαίσιο αυτό οι επιστήμονες διερευνούν την αλληλεπίδραση μεταξύ φωτός και ύλης. Για παράδειγμα, οι τηλεφωνικές συνδιάσκεψεις θα μπορούσαν να μετατραπούν σαν συναντήσεις προσώπου με προσώπου χάρη στις ογκομετρικές εικόνες 3-D που θα προβάλλονται από τα τηλέφωνα!
Τα έργα κατασκευής και κατασκευής θα μπορούσαν να επωφεληθούν από την απόδοση τους σε 3-D για να παρατηρήσουν και να συζητήσουν χωρικές πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο. Για τους στρατιωτικούς, οι χρήσεις θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν τακτικές 3-D αναπαραγωγές πεδίων μάχης στην ξηρά, στον αέρα, κάτω από το νερό ή ακόμα και στο διάστημα. Ογκομετρικό 3-D θα μπορούσε επίσης να ωφελήσει τον ιατρικό τομέα.
“Με τα πραγματικά 3-D αποτελέσματα μιας μαγνητικής τομογραφίας, οι ακτινολόγοι θα μπορούσαν να αναγνωρίσουν πιο εύκολα ανωμαλίες όπως ο καρκίνος”, δήλωσε ο Lippert. “Νομίζω ότι θα είχε σημαντικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία, επειδή μια πραγματική εικόνα 3-D μπορεί να προσφέρει περισσότερες πληροφορίες”.
Σε αντίθεση με την εκτύπωση 3-D, το ογκομετρικό δομημένο φως 3-D κινείται και μεταβάλλεται εύκολα για να προσαρμόζεται σε μια αλλαγή στο σχεδιασμό. Επίσης, πολλοί άνθρωποι μπορούν ταυτόχρονα να δουν τις διάφορες όψεις της ογκομετρικής εικόνας, δημιουργώντας πάρκα διασκέδασης, διαφήμιση, 3-D ταινίες και 3-D παιχνίδια πιο ζωντανά, οπτικά επιτακτικά και διασκεδαστικά.
Ο Lippert και η ομάδα του αναφέρουν τη νέα τεχνολογία και την ανακάλυψη που κατέστησε δυνατή στο άρθρο “Μια ογκομετρική τρισδιάστατη ψηφιακή φωτοενεργοποιήσιμη οθόνη βαφής”, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.
https://www.youtube.com/watch?v=HsexvB2696o
Πηγές: https://phys.org/news/2017-07-star-wars-chemistry-discovery-yields.html https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-07/smu-bts071117.php
με Αριθμό Μητρώου 12691
