Nuevas pantallas de holografía dinámica tridimensional

Un equipo de ópticos de la Universidad de Arizona ha conseguido crear pantallas de holografía dinámica tridimensional, cuyas imágenes se pueden borrar y reescribir en tres minutos y mantenerse almacenadas durante tres horas.

Es la primera vez que se obtienen imágenes holográficas de estas características, ya que las holografías actuales, como las que aparecen en una tarjeta de crédito, han sido impresas permanentemente, sin que puedan ser borradas ni mucho menos actualizarse.

No se necesitan gafas especiales para visualizar estos hologramas, explica la Universidad de Arizona en un comunicado. Añade que se trata de imágenes tridimensionales y dinámicas, es decir, que no tienen mucho que ver con los hologramas estáticos a los que estamos acostumbrados.

Creadas con dós lásers, las imágenes son además permutables, explican sus creadores en la revista The Wildcat Online. Actualmente, algunas tecnologías, como el escaneador de resonancia magnética o la tomografía axial computerizada, cuentan con información tridimensional disponible, pero ésta se imprime sólo en dos dimensiones.

Cómo funciona

El científico Nasser Peyghambaria, profesor de ciencias ópticas de dicha universidad y un grupo de colaboradores de la empresa Nitto Denko Technical Corp. de California, señalan que el dispositivo consiste básicamente en una lámina de un plástico especial metida entre dos piezas de vidrio, cada una de ellas recubierta con un electrodo transparente.

Las imágenes son “escritas” en el plástico, que es sensible a la luz (es un polímero fotorreactivo), utilizando haces de láser y aplicando externamente un campo eléctrico. Los científicos sacaron fotos de un objeto o escena desde diversas perspectivas de dos dimensiones y luego las escanearon. Finalmente, la proyección holográfica ensambló las perspectivas bidimensionales para formar una imagen en tres dimensiones dentro de la pantalla.

Tal y como explican los investigadores en la revista Nature, este dispositivo tiene además la ventaja de que permite actualizar las imágenes, al contrario que los proyectores holográficos comercializados actualmente, de uso limitado.

Los polímeros fotorreactivos son materiales de grabación holográfica dinámica, que permiten renovar las imágenes. Para que sirvan para proyecciones en 3D, necesitan tener una eficiencia de difracción de casi el 100%, una rápida velocidad de escritura, horas de persistencia de la imagen, borrado rápido, y amplitud de área de proyección, una combinación de propiedades que no se había conseguido hasta ahora.

Gracias a este sistema, se ha logrado generar un prototipo de proyección de 10 centímetros por 10 centímetros, con cada píxel de aproximadamente un centímetro, y en color rojo. Los científicos esperan llegar a hacerlo mayor y con muchos más colores. Los próximos prototipos tendrán 30 centímetros cúbicos, y los siguientes 90 centímetros cúbicos.

Aplicaciones en diversos campos

Según Peyghambarian, se han usado materiales de alta eficiencia y bajo coste de grabación capaces de generar grandes superficies de proyección, cuestión que resulta esencial para conseguir proyecciones realistas en tres dimensiones. Además, los científicos pueden registrar escenas u objetos completos en tan sólo tres minutos, y esa información se mantiene almacenada durante tres horas.

El tiempo de escritura de las imágenes podría acelerarse, según los investigadores, usando láser pulsado (láser que produce energía en forma de pulsos), lo que permitiría escribir más rápido y, por tanto, generar hologramas mayores en la misma cantidad de tiempo que se destina ahora para los pequeños. Por ejemplo, asegura Peyghambarian, se podría proyectar la imagen de un ser humano completo del mismo tamaño que una persona real.

Las aplicaciones de este sistema abarcan diversos campos potenciales, desde la medicina a la industria pasando por el ejército. Las proyecciones holográficas dinámicas podrían servir para ayudar a los cirujanos durante complejas intervenciones, para entrenar a pilotos de caza o de aerolíneas comerciales a enfrentarse a cualquier peligro que pudieran encontrar en vuelo o para ayudar a los equipos de emergencia a ver situaciones de riesgo en tiempo real. También tendría aplicaciones en la industria del ocio y de la publicidad o en el sector de la educación, aseguran.

La posibilidad de reescritura de los hologramas es muy importante, señala Peyghambarian, porque permite acceder a áreas hasta ahora no alcanzadas. Por ejemplo, en aplicaciones de defensa militar, la tecnología de reescritura holográfica permitiría que los militares vieran en hologramas el estado de una batalla, moviendo elementos alrededor de ésta y observando los resultados en un escenario cambiante y en cuestión de minutos. También se podrían crear mapas de control en tres dimensiones y actualizarlos para conocer la progresión de las tropas casi en tiempo real.

Cinco años

Los científicos esperan que estos hologramas actualizables estén listos para aplicaciones prácticas en unos cinco años y que el tiempo de reescritura se reduzca de unos minutos a tan sólo 30 segundos. Ahora mismo, los investigadores han hecho ya imágenes de un cráneo, un coche y de aviones de caza, entre otros objetos.

Aunque los hologramas existen desde mediados de siglo XX, la imposibilidad de regrabar datos en ellos ha resultado ser un importante escollo para esta tecnología hasta la fecha. Básicamente, el holograma consiste en la creación de imágenes tridimensionales de un objeto gracias al uso de la luz láser. Estas imágenes permiten cambiar de punto de vista y ver el objeto desde otras perspectivas. En cada punto de ellas está contenida toda la información sobre el objeto representado.

Los hologramas más conocidos son los que se usan para grabar las tarjetas de crédito o los de las imágenes estereoscópicas espaciales que pueden verse a través de gafas especiales. El dispositivo ideado por los investigadores de la Universidad de Arizona permitirá reescribir estos hologramas y la creación de pantallas holográficas dinámicas a todo color.