A brit és a japán mérnökök az akusztikus lebegőképesség alapján volumenképernyőt hoztak létre. Egy kis gömb felelős a kép megjelenítéséért, amelyet az ultrahang-sugárzók mozgatnak a munkaterület mentén és nagysebességű kivetítő megvilágítanak. Ezenkívül a készülék hangot képes lejátszani, és tapintható reakciót válthat ki, amikor a felhasználó az ujját a kijelzőre hozza - mondják a Nature szerzője.
Mivel a tudományos fantastika gyakran a levegőben lebegő térfogatképernyőket használ, a mérnökök már régóta dolgoznak az ilyen technológiák valós életben történő kidolgozásán. A térfogatképernyők általában az optikai effektusok miatt működnek. Ilyen fejlesztések között szerepel például a kanadai telekonferencia fényképernyője és az amerikai 3D asztali képernyő, amely egy lencse alakú raszternek köszönhetően működik.
Az ilyen technológiák ugyanakkor meghatározzák a képernyőn lévő hangerőhatást, de nem adják azt a benyomást, hogy a kép lebeg a levegőben. Ennek érdekében a mérnökök néhány évvel ezelőtt javasolták az akusztikus lebegés használatát. Azért működik, mert egy sor ultrahangos jelátalakító álló hullámokat és stabil, alacsony és magas nyomású területeket hoz létre, amelyek képesek kis tárgyak, például polisztirol golyók rögzítésére. A brit mérnökök ezt a hatást már felhasználták, rögzítve a levegőben egy golyócsaládot, amely a kívánt színben megfordulhat a megfigyelő felé, vagy letesz egy kis áttetsző anyagdarabot, amelyre a képet kivetítik.
Az új munkában a Sussex Egyetem Sriram Subramanian vezetése alatt álló mérnökök olyan képernyőt készítettek, amelyen egyetlen gömb alakú részecske képes valós időben háromdimenziós színes képet létrehozni. Az eszköz két ultrahangos sugárzó tömbön (16x16) alapul, amelyek egymással szemben vannak: a munkaterület alatt és felett. Az emitter tömb felső oldalára LED-kivetítő is van felszerelve.
A kijelző működésének elve azon a tényen alapul, hogy a készülék gyorsan mozgatja a csökkentett nyomás azon területét, amelyben a polisztirolgömb lebeg, és megvilágítja azt színtel, amely a golyó helyétől függően változik. A bemutatóban láthatja, hogy a kijelző valós időben lehetővé teszi a toruscsomó és a pillangó csapkodását. További lenyűgözőbb példák láthatók a videóban, például a Föld lebegő modellje, azonban ezeket a kereteket sokkal lassabb zársebességgel készítették, és az ember nem láthatja őket szabad szemmel.
A kísérletek kimutatták, hogy a kijelző egyenes vonalon 3,75 méter / másodpercig gyorsíthatja a labdát, másodpercenként akár 0,75 méter sebességig is felgyorsíthatja a labdát, amikor a kép szélének és sarokának részleteit rajzolja.
A 3D-s képek megjelenítésén kívül a kijelző hallható hangot és tapintható visszajelzést is képes előállítani. Ehhez az emitterek hangparamétereit úgy állítják be, hogy a labda lebegtetésére használt fő csapda mellett egy másik területet képezzenek, megváltozott nyomással az oldalán. Az ujj belehelyezésekor a felhasználó érezheti a képernyő válaszát.
Promóciós videó:
A szerzők megjegyzik, hogy a szabad szemmel látható kép tulajdonságai, beleértve a méretet is, pontosabb részecskemozgási modell és fényesebb projektor használatával javíthatók. Ezenkívül egy pontosabb modell lehetővé teszi a kibocsátó üzemi ciklusának nagyobb hányadának a szekunder csapdába történő kiosztását, és ezáltal fokozza a tapintható választ.
A japán mérnökök kifejlesztettek egy másik technológiát a térbeli kép létrehozására a levegőben. Javasolják, hogy lézersugárzókat használjunk erre, amelyek izzó plazma mikro-cseppecskéket hoznak létre a levegőben. Az izzó terület mozgatásával a prototípuskészülék képes közvetlenül a levegőben kisméretű térbeli alakzatokat létrehozni, és megérinti őket ujjával.
Grigory Kopiev