Fermez les yeux un instant et imaginez un hologramme. Tenez-le dans votre tête pendant un moment, puis ouvrez les yeux et continuez à lire.
Prêt?
À quoi ressemblait l'image? Voici une supposition: une image bleue, vacillante, projetée sur de l'air mince, visible sous n'importe quel angle - un peu comme les hologrammes des films "Star Wars". ("Aidez-moi Obi-Wan Kenobi! Vous êtes mon seul espoir!")
Dans le monde réel, cependant, regarder un hologramme n'est pas tellement comme regarder un objet physique. Les lasers doivent être utilisés pour projeter l'image sur un support, comme une feuille de plastique et de verre, qui plie et réfléchit la lumière pour que l'image apparaisse en trois dimensions à un spectateur. Mais ils ne fonctionnent que lorsque l'œil du spectateur est dans un plan assez étroit, presque directement en face des lasers en projection. (HowStuffWorks a une assez bonne explication de ce type de système.)
Maintenant, cependant, une équipe de chercheurs de l'Université Brigham Young a développé un nouveau dispositif qui crée des images tridimensionnelles véritablement sculpturales qui sont en quelque sorte des hologrammes, mais sur des stéroïdes. Les projections de leur "Optical Trap Display" (OTD), décrites dans un article publié le 24 janvier dans la revue Nature, se comportent beaucoup plus comme cette image de la princesse Leia que tous les vrais hologrammes.
L'OTD profite d'une étrange technologie appelée le piège optique photophorétique, qui permet aux chercheurs de faire léviter une petite particule et de la piloter dans l'air. Le piège optique frappe la particule avec un faisceau de lumière "presque invisible", ont écrit les chercheurs. (La lumière a une longueur d'onde de 405 nanomètres, juste au bord inférieur de ce que les humains peuvent percevoir.)
Cette lumière chauffe la particule d'un côté - un grain de cellulose entre 5 et 100 micromètres (une plage entre un dixième de la taille d'une bactérie typique et un peu plus que le diamètre d'un cheveu humain moyen). Le chauffage inégal crée des forces qui agissent sur la particule, ont écrit les chercheurs, la faisant s'éloigner du côté chaud vers son côté froid. La particule agit alors comme un petit moteur, zippant dans la direction opposée à la façon dont son côté chauffé est pointé.
En utilisant cette méthode, l'équipe a pu contrôler avec précision les mouvements de la particule à des vitesses allant jusqu'à 1 827 millimètres par seconde (71,9 pouces par seconde, ou environ 4,1 mph) pendant des heures à la fois.
Une fois la particule piégée, l'équipe l'a frappée avec des lasers de différentes couleurs alors qu'elle se déplaçait. Avec la particule se déplaçant assez rapidement, elle peut étaler cette couleur et cette lumière dans l'espace du point de vue d'une caméra ou d'un œil humain, créant l'illusion d'un objet entièrement en 3D.
Et l'effet est puissant. À l'aide de l'OTD, l'équipe a créé des images haute résolution en couleur, visibles sous tous les angles - bien qu'elles occupent principalement un petit volume, à seulement quelques centimètres (un pouce ou deux) de chaque côté.
Cette image montre un prisme, qui avait l'air complètement différent vu sous différents angles, tout comme un vrai prisme.
Et celui-ci montre une personne en manteau long, avec une version zoomée montrant la configuration du projecteur.
Les chercheurs ont même pu construire des sculptures lumineuses qui s'enroulaient autour d'autres objets, comme le petit modèle de bras humain en haut de cet article…
Bien sûr, comme toute technologie, l'OTD a ses limites. La vitesse maximale de la particule limite la taille et la complexité des images que l'OTD peut générer, et la version actuelle crée un léger "éclaboussement" sur la surface opposée aux lasers.
La prochaine étape, ont écrit les chercheurs, est d'essayer d'utiliser différents types de particules; travailler avec plusieurs particules à la fois; et pour améliorer la concentration des lasers afin de résoudre au moins certains de ces problèmes.
