Briti ja Jaapani insenerid on loonud akustilisel levitatsioonil põhineva mahulise kuva. Selles oleva pildi kuvamise eest vastutab väike pall, mida ultraheli emitterid liigutavad piki tööpiirkonda ja mida valgustab kiire projektor. Lisaks suudab seade helisid mängida, aga ka tekitada kombatava reageeringu, kui kasutaja viib sõrme ekraanile, ütlevad ajakirja Nature autorid.
Kuna ulme kasutab sageli õhus hõljuvaid mahulisi näidikuid, on insenerid juba pikka aega tegelenud selliste tehnoloogiate loomisega reaalses elus. Reeglina töötavad mahulised ekraanid optiliste efektide tõttu. Selliste arenduste hulgas on näiteks Kanada televäljakutsete valguse väljakraan ja Ameerika 3D töölauaekraan, mis töötab tänu läätsekujulisele rasterile.
Sellised tehnoloogiad loovad küll ekraani sees helitugevuse efekti, kuid ei jäta muljet, et pilt hõljub õhus. Selle efekti saavutamiseks soovitasid insenerid mitu aastat tagasi kasutada akustilist levitatsiooni. See töötab seetõttu, et ultraheli muundurite massiivi loob püsivad lained ja madala ja kõrge rõhu stabiilsed alad, mis on võimelised fikseerima väikseid esemeid, näiteks polüstüreeni kuulid. Briti insenerid on seda efekti juba kasutanud, kinnitades õhus massiivi palle, mis võivad vaatleja suunas soovitud värvi muutuda, või riputavad väikese poolläbipaistva kangatüki, millele pilt projitseeritakse.
Uues teoses on Sussexi ülikooli Sriram Subramaniani juhitud insenerid loonud ekraani, mille üks sfääriline osake suudab reaalajas luua kolmemõõtmelise värvipildi. Seade põhineb kahel ultraheli emitterite massiivil (16 kuni 16), mis asuvad üksteise vastas: tööala all ja kohal. Emittermassiivi ülaossa on paigaldatud ka LED-projektor.
Kuvari tööpõhimõte põhineb asjaolul, et seade liigutab kiiresti vähendatud rõhu piirkonda, milles polüstüreenpall levitab, ja valgustab seda värviga, mis muutub sõltuvalt kuuli asukohast ruumis. Demos näete, et kuvar võimaldab reaalajas näha toruse sõlme ja liblikat lehvimas. Videost võib näha ka muljetavaldavamaid näiteid, näiteks Maa levitavat mudelit, kuid need kaadrid tulistati palju aeglasema säriajaga ja inimene ei näe neid palja silmaga.
Katsed on näidanud, et kuvar võib kiirendada kuuli sirgjoonel kiirusega 3,75 meetrit sekundis ja kuni 0,75 meetrit sekundis, kui see joonistab pildile serva- ja nurgadetaile.
Lisaks 3D-piltide kuvamisele on kuvar võimeline ka inimesele kuuldava heli tekitama ja kombatava vastuse tekitama. Selleks kohandatakse emitterite heliparameetreid selliselt, et lisaks palli levitamiseks kasutatavale põhilõksule moodustuks veel üks ala, mille küljel on muutunud rõhk. Sellesse sõrme pannes saab kasutaja tunda ekraani reageeringut.
Reklaamvideo:
Autorid märgivad, et palja silmaga nähtava pildi omadusi, sealhulgas suurust, saab parandada nii täpsema osakeste liikumismudeli kui ka heledama projektori abil. Lisaks võimaldab täpsem mudel eraldada suurema osa emitteri töötsüklist sekundaarlõksu ja seeläbi parandada kombatavat reageeringut.
Õhus on mahulise pildi loomiseks veel üks tehnoloogia, mille on välja töötanud Jaapani insenerid. Nad soovitavad selleks kasutada laserkiirgust, mis tekitab õhus hõõguvaid plasma mikrotilpe. Hõõgala piirkonda liigutades suudab prototüübiseade luua õhus väikeseid mahulisi figuure ja saate neid sõrmega puudutada.
Grigori Kopiev
