Hologrammit

Scifielokuvista tutuista mielikuvista, joissa ihminen voi samanaikaisesti sekä rentoutua kotona että edustaa hologrammina työpaikalla, saattaa olla tulossa todellisuutta. Tutkijat ovat onnistuneet kehittämään prototyypin laitteesta, joka mahdollistaa kolmiulotteisen animoidun kuvan katsomisen, kuulemisen ja koskemisen ilman lisälaitteita. On mahdollista, että teknologian kehittyminen mahdollistaa lukuisten kokemusten korvaamisen hologrammeilla tulevaisuudessa.

Taustaa

Sussexin yliopiston tutkijat ovat tuoneet ikonisen Star Wars -elokuvan kohtauksen, jossa Prinsessa Leian hohtava hologrammi pyytää apua Obi-Wan Kenobilta, askeleen lähemmäs todellisuutta. Tutkijoiden kehittämällä laitteella voi luoda 3D-kuvia, jotka näkyvät ilman virtuaali- ja lisätyn todellisuuden katsomiseen usein tarvittavia välineitä. Nämä kolmiulotteiset hologrammit pystyvät myös puhumaan ja olemaan vuorovaikutuksessa katsojien kanssa.

Tämä uraauurtava keksintö, Multimodal Acoustic Trap Display (MATD), muodostaa kuvia ultraääntä ja pikkuruista polystyreenihelmeä hyödyntäen. Ilmassa leijuvat ultraääniaallot liikkuvat nopeasti kahden millimetrin levyisen helmen ympärillä kahden vaakasuuntaisen, pienillä ultraäänimuuntajilla tuetun levyn välissä. Helmi muodostaa kolmiulotteisen kuvan halutusta esineestä alle 0,1 sekunnissa, jolloin ihmisen aivot eivät huomaa liikettä vaan rekisteröivät vain valmiin muodon. Värit lisätään valaisemalla helmi led-valoilla sen liikkeen mukaisesti. Kun kuvat on luotu kolmiulotteisessa tilassa, niitä voi katsella mistä tahansa suunnasta.

MATD-järjestelmällä voidaan tuottaa myös muita aistihavaintoja. Ultraääni saa helmen värähtelemään, mistä syntyy ihmisen kuultavia ääniaaltoja. Siten kolmiulotteiset hahmot voivat esimerkiksi puhua. Ultraäänen ilmaan tuottamaa energiaa hyödyntämällä hahmoista saadaan käsin kosketeltavia. Tämä lisää katsojan mahdollisuutta vuorovaikutukseen hologrammin kanssa.

Nyt kehitelty prototyyppi hyödyntää yhtä helmeä kuvan muodostamiseen. Mikäli kehitys jatkuu ja useampaa helmeä hyödynnetään samanaikaisesti, on mahdollista luoda yhä monimutkaisempia kuvia ja ääniä. Teknologian edistyminen mahdollistaa sen soveltamisen laajasti useilla toimialoilla.

Vaikutuksia

Edistyneen hologrammiteknologian mahdollisia sovellusalueita on useilla toimialoilla. Esimerkiksi shoppailuelämys voi olla kokonaan virtuaalinen, jos tuotteet ovat esillä 3D-näytöillä. Lääketieteessä haastavia leikkauksia voitaisiin harjoitella 3D-mallinnetuilla elimillä, joista kirurgit voivat tuntea kudokset. Tutkijat ovat kiinnostuneita myös mahdollisuudesta hyödyntää ultraäänilevitaatiota ja muokata esineitä koskematta niihin. Kemikaalien sekoittaminen käyttämättä niitä voi johtaa turvallisempaan lääkkeiden valmistukseen.

Teknologia saattaa edistyessään muuttaa yhteistyön tekemisen tapoja. Vuorovaikutus ihmisten kesken saattaa tapahtua autenttisilta vaikuttavien 3D-kuvien välityksellä. Mikäli asioiden hoito onnistuu virtuaalisesti nykyistä kätevämmin, saattaa hologrammiteknologia vaikuttaa ihmisten tapoihin työskennellä ja matkustaa sekä luoda ja ylläpitää ihmissuhteita.

Lisää tietoa

• Murad Andrea and Smale Will, “How hologram tech may soon replace video calls”. BBC. https://www.bbc.com/news/business-595773...
  
  
• Koetsier John, “This No-Headset Holographic Display Enables 3D Presence, Remotely”. Forbes. https://www.forbes.com/sites/johnkoetsie...
  
  
• Dahiya Ravinder, “We created holograms you can touch – you could soon shake a virtual colleague’s hand”. The Conversation. https://theconversation.com/we-created-h...
  
  
• National Research Council of Science & Technology, “3D digital holograms on smartphones”. PHYS. https://phys.org/news/2022-01-3d-digital...
  
  
• Ryan Woo, “Hologram of IOC's Bach hands over 'torch' in virtual relay”. Reuters. https://www.reuters.com/lifestyle/sports...
  
  
• “TACTILE HOLOGRAMS ARE A TOUCH OF FUTURE TECH”. University of Glasgow. https://www.gla.ac.uk/news/headline_8093...
  
  
• Daniel Ackerman, “Using artificial intelligence to generate 3D holograms in real-time”. MIT News. https://news.mit.edu/2021/3d-holograms-v...
  
  
• “Calling Princess Leia: How the out-of-this-galaxy Star Wars hologram just became a step closer to reality”. University of Sussex. http://www.sussex.ac.uk/broadcast/read/5...