La nueva impresora utiliza láseres de onda continua de baja potencia para crear hologramas en un fotomaterial altamente sensible desarrollado por los investigadores. Crédito:C Yves GENTET
Los investigadores han desarrollado una nueva impresora que produce hologramas digitales en 3D con un nivel de detalle y color realistas sin precedentes. La nueva impresora podría utilizarse para realizar recreaciones en color de alta resolución de objetos o escenas para exhibiciones de museos. modelos arquitectonicos, bellas artes o anuncios que no requieran anteojos o ayudas especiales para la visualización.
"Nuestro proyecto de investigación de 15 años tenía como objetivo construir una impresora de hologramas con todas las ventajas de las tecnologías anteriores y eliminar los inconvenientes conocidos, como los costosos láseres, velocidad de impresión lenta, campo de visión limitado y colores insaturados, ", dijo el líder del equipo de investigación Yves Gentet de Ultimate Holography en Francia." Lo logramos al crear la impresora CHIMERA, que utiliza láseres comerciales de bajo costo e impresión de alta velocidad para producir hologramas con colores de alta calidad que abarcan un amplio rango dinámico ".
En la revista The Optical Society (OSA) Óptica aplicada , los investigadores describen la nueva impresora, que crea hologramas con amplios campos de visión y paralaje total en un material fotográfico especial que diseñaron. Los hologramas de paralaje completo reconstruyen un objeto para que sea visible en todas las direcciones, en este caso con un campo de visión de 120 grados.
La impresora puede crear hologramas a partir de modelos 3D generados por computadora o de escaneos adquiridos con un escáner dedicado desarrollado por los investigadores. Los hologramas de alta calidad incluso se pueden utilizar como maestros para producir copias holográficas.
Construyendo una mejor impresora
Al desarrollar la nueva impresora de hologramas, Los investigadores estudiaron cuidadosamente dos tecnologías de impresoras holográficas desarrolladas previamente para comprender sus ventajas e inconvenientes.
"Las empresas involucradas en el desarrollo de las dos primeras generaciones de impresoras eventualmente enfrentaron limitaciones técnicas y cerraron, "dijo Gentet." Nuestro pequeño, El grupo autofinanciado descubrió que era clave desarrollar un fotomaterial altamente sensible con un grano muy fino en lugar de utilizar un material rígido disponible comercialmente como los sistemas anteriores ".
Los investigadores desarrollaron un nuevo sistema que imprime hologramas como el que se muestra con un nivel de detalle y color realista sin precedentes. Crédito:C Yves Gentet
La impresora CHIMERA usa rojo, Láseres de onda continua verde y azul de baja potencia disponibles comercialmente con obturadores que ajustan la exposición de cada láser en cuestión de milisegundos. Los investigadores también crearon un sistema mecánico antivibratorio especial para evitar que la placa holográfica se mueva durante la grabación.
Los hologramas se crean registrando pequeños elementos holográficos conocidos como hogels, uno tras otro utilizando tres moduladores de luz espacial y un cabezal de impresión óptico a todo color diseñado a medida que permite el paralaje de 120 grados. Después de imprimir, los hologramas se desarrollan en baños químicos y se sellan para su protección.
El tamaño del hogel se puede alternar entre 250 y 500 micrones y la velocidad de impresión se puede ajustar de 1 a 50 hercios (Hz). Por ejemplo, si se utiliza un hogel de 250 micrones, la velocidad máxima de impresión es de 50 Hz. A esta velocidad, se necesitarían 11 horas para imprimir un holograma de 30 por 40 centímetros, aproximadamente la mitad del tiempo que tomaría usar sistemas anteriores basados en láseres pulsados.
Alto brillo y claridad.
Los investigadores utilizaron la nueva tecnología para imprimir hologramas que medían hasta 60 por 80 centímetros que mostraban varios objetos de color, incluidos juguetes, una mariposa y un objeto de museo.
"El nuevo sistema ofrece un campo de visión mucho más amplio, mayor resolución y una reproducción del color y un rango dinámico notablemente mejores que los sistemas anteriores, ", dijo Gentet." El material holográfico a todo color que desarrollamos proporciona un brillo y una claridad mejorados mientras que el Los láseres de onda continua hacen que el sistema sea fácil de usar ".
Los investigadores dicen que a medida que la tecnología mejora, especialmente software 3-D, puede ser posible expandir su enfoque de impresión de hologramas a aplicaciones médicas u otras aplicaciones avanzadas.
