Immaginate di poter vedere immagini tridimensionali fluttuare nell’aria, come quelle viste molte volte nei film di fantascienza. E ora, immaginate di poter toccare queste immagini. Non sarebbe fantastico? Ebbene, questo sogno potrebbe presto diventare realtà grazie ai laser a femtosecondo di Aerial Burton, che stanno rivoluzionando la tecnologia dei display 3D.
Per capire questa tecnologia, però, è importante avere alcune nozioni di base.
La prima è cosa sono i laser a femtosecondo. Si tratta di una tecnologia avanzata in cui gli impulsi di luce laser durano appunto soltanto pochi… femtosecondi. Un femtosecondo è un periodo di tempo estremamente breve, pari a un milionesimo di miliardesimo di secondo (10^-15 secondi). Questa brevissima durata degli impulsi permette di raggiungere picchi di potenza molto elevati, poiché l’energia del laser è concentrata in un tempo estremamente breve.
La seconda è cosa sono i voxel. Che sono l’equivalente tridimensionale dei pixel. Mentre i pixel sono i piccoli puntini che compongono le immagini sui nostri schermi bidimensionali (come i televisori e i monitor), i voxel sono anch’essi punti ma nello spazio tridimensionale. Che possono quindi creare immagini fluttuanti 3D.
Ora che abbiamo chiari questi due concetti, possiamo passare a parlare dei display al plasma indotto da laser ideati dalla compagnia giapponese Aerial Burton. Che riescono a produrre risultati degni di Star Wars in quanto i loro laser ionizzano le molecole d’aria trasformandole in microscopici puntini di plasma. I quali, essendo tridimensionali, diventano a tutti gli effetti dei voxel.
Laser e plasma possono sembrare un modo pericoloso per creare un display, soprattutto se quel plasma lo si vuole poi toccare. Tuttavia, i ricercatori delle Università di Tsukuba e Utsunomiya, dell’Istituto di Tecnologia di Nagoya e dell’Università di Tokyo, hanno sviluppato un sistema di display chiamato Fairy Lights che utilizza i laser a femtosecondi.
I voxel ottenuti trasformando in plasma le molecole d’aria ionizzate nel punto focale del laser, durano infatti solamente milionesimi di miliardesimo di secondo. Grazie a questi impulsi incredibilmente brevi, i display Fairy Lights possono creare voxel che non causano danni alla pelle. Questo perché la durata dell’impulso è troppo breve per contenere energia sufficiente a causare dei danni.
Il risvolto di questa intuizione è poi ancora più fantascientifico di quanto già non sembri, perché questi voxel non solo sono visibili e sicuri da toccare, ma li si può anche “sentire”. Quando un dito tocca i voxel al plasma, infatti, si genera un’onda d’urto che dà la sensazione di toccare una sostanza fisica, rendendo l’esperienza ancora più immersiva. Come se ciò non bastasse, quando il plasma viene toccato emette una luce più intensa, creando così interazioni tattili con le immagini fluttuanti.
Riassumendo, gli scienziati di Aerial Burton sono riusciti e creare pixel tridimensionali sparando centinaia di migliaia di volte al secondo un laser nello stesso punto, ionizzando le molecole d’aria e trasformandole in plasma che si può toccare in tutta sicurezza.
Ce n’è di che restare a bocca aperta ma, purtroppo, al momento questi display sono molto piccoli. Il loro spazio di lavoro oggi è infatti di soli otto millimetri cubici. Tuttavia, i ricercatori sono fiduciosi che la tecnologia possa essere ampliata per creare display più grandi e, forse un giorno, abbastanza piccoli da essere integrati in telefoni od orologi da polso.
Quella che potrebbe sembrare fantascienza sta dunque diventando sempre più una realtà, grazie ai progressi nella tecnologia dei laser di Aerial Burton, avvicinandoci a un futuro in cui le immagini tridimensionali fluttuanti non solo saranno visibili ma anche tangibili.
