Feche os olhos por um momento e imagine um holograma. Mantenha-o na cabeça por um momento, depois abra os olhos e continue lendo.
Pronto?
Como era a imagem? Aqui está um palpite: Uma imagem azul, tremeluzente, projetada no ar, visível de qualquer ângulo - um pouco como os hologramas dos filmes "Guerra nas Estrelas". ("Me ajude Obi-Wan Kenobi! Você é minha única esperança!")
No mundo real, porém, olhar para um holograma não é como olhar para um objeto físico. Os lasers precisam ser usados para projetar a imagem em algum meio, como uma folha de plástico e vidro, que inclina e reflete a luz, para que a imagem pareça tridimensional para o espectador. Mas eles funcionam apenas quando o olho do espectador está em um plano bastante estreito, quase diretamente em frente aos lasers projetados. (O HowStuffWorks tem uma explicação muito boa desse tipo de sistema.)
Agora, no entanto, uma equipe de pesquisadores da Universidade Brigham Young desenvolveu um novo dispositivo que cria imagens tridimensionais realmente parecidas com esculturas, que são como hologramas, mas com esteróides. As projeções do "Optical Trap Display" (OTD), descritas em um artigo publicado em 24 de janeiro na revista Nature, se comportam muito mais como a imagem da princesa Leia do que qualquer verdadeiro holograma.
O OTD tira proveito de uma tecnologia estranha chamada armadilha óptica fotoforética, que permite aos pesquisadores levitar uma pequena partícula e pilotá-la no ar. A armadilha óptica atinge a partícula com um feixe de luz "quase invisível", escreveram os pesquisadores. (A luz tem um comprimento de onda de 405 nanômetros, exatamente na extremidade inferior do que os humanos podem perceber.)
Essa luz aquece a partícula de um lado - uma partícula de celulose entre 5 e 100 micrômetros (um intervalo entre um décimo do tamanho de uma bactéria típica e um pouco mais do que o diâmetro de um cabelo humano médio). O aquecimento desigual cria forças que atuam sobre a partícula, escreveram os pesquisadores, fazendo com que ela se afaste do lado quente em direção ao lado frio. A partícula então age como um pequeno motor, fechando em qualquer direção oposta à maneira como seu lado aquecido é apontado.
Usando esse método, a equipe conseguiu controlar com precisão os movimentos da partícula a velocidades de até 1.827 milímetros por segundo (71,9 polegadas por segundo, ou cerca de 4,1 mph) por horas a fio.
Depois que a partícula ficou presa, a equipe a atingiu com lasers de cores diferentes enquanto se movia. Com a partícula se movendo rápido o suficiente, ela pode manchar essa cor e luz através do espaço da perspectiva de uma câmera ou olho humano, criando a ilusão de um objeto totalmente 3D.
E o efeito é poderoso. Usando o OTD, a equipe criou imagens coloridas de alta resolução, visíveis de qualquer ângulo - apesar de ocuparem um pequeno volume, apenas alguns centímetros (uma ou duas polegadas) de cada lado.
Esta imagem mostra um prisma, que parecia completamente diferente quando visto de diferentes ângulos, exatamente como um prisma real.
E este mostra uma pessoa com um casaco comprido, com uma versão com menos zoom mostrando a configuração do projetor.
Os pesquisadores foram capazes de construir esculturas de luz que envolviam outros objetos, como o pequeno modelo de um braço humano no topo deste artigo…
Obviamente, como qualquer tecnologia, o OTD tem suas limitações. A velocidade máxima da partícula limita o tamanho e a complexidade das imagens que o OTD pode gerar, e a versão atual cria um leve "respingo" na superfície oposta aos lasers.
O próximo passo, escreveram os pesquisadores, é tentar usar diferentes tipos de partículas; trabalhe com várias partículas ao mesmo tempo; e melhorar o foco dos lasers para resolver pelo menos alguns desses problemas.
