Os pesquisadores desenvolveram uma nova impressora que produz hologramas 3D digitais com um nível de detalhe sem precedentes e cores realistas. A nova impressora pode ser usada para fazer recriações coloridas em alta resolução de objetos ou cenas para exibições em museus, modelos arquitetônicos, belas artes ou anúncios que não requeiram óculos ou recursos especiais de visualização.

"Nosso projeto de pesquisa de 15 anos teve como objetivo construir uma impressora de holograma com todas as vantagens das tecnologias anteriores, eliminando desvantagens conhecidas, como lasers caros, velocidade de impressão lenta, campo de visão limitado e cores não saturadas, "disse o líder da equipe de pesquisa Yves Gentet da Ultimate Holography na França." Conseguimos isso criando a impressora CHIMERA, que usa lasers comerciais de baixo custo e impressão de alta velocidade para produzir hologramas com cores de alta qualidade que abrangem uma grande faixa dinâmica. "

No jornal The Optical Society (OSA) Óptica Aplicada , os pesquisadores descrevem a nova impressora, que cria hologramas com amplos campos de visão e paralaxe total em um material fotográfico especial que eles projetaram. Hologramas de paralaxe completos reconstroem um objeto para que seja visível em todas as direções, neste caso, com um campo de visão medindo 120 graus.

A impressora pode criar hologramas a partir de modelos 3-D gerados por computador ou de digitalizações adquiridas com um scanner dedicado desenvolvido pelos pesquisadores. Os hologramas de alta qualidade podem até ser usados ​​como mestres para produzir cópias holográficas.

Construindo uma impressora melhor

Ao desenvolver a nova impressora de holograma, os pesquisadores estudaram cuidadosamente duas tecnologias de impressora holográfica desenvolvidas anteriormente para entender suas vantagens e desvantagens.

"As empresas envolvidas no desenvolvimento das duas primeiras gerações de impressoras enfrentaram limitações técnicas e fecharam, "disse Gentet." Nosso pequeno, O grupo autofinanciado descobriu que era fundamental desenvolver um fotomaterial altamente sensível com um grão muito fino, em vez de usar um material rígido disponível comercialmente como os sistemas anteriores. "

A impressora CHIMERA usa vermelho, lasers de onda contínua verdes e azuis de baixa potência comercialmente disponíveis com obturadores que ajustam a exposição de cada laser em questão de milissegundos. Os pesquisadores também criaram um sistema mecânico antivibratório especial para evitar que a placa holográfica se mova durante a gravação.

Os hologramas são criados gravando pequenos elementos holográficos conhecidos como hogels, um após o outro, usando três moduladores de luz espaciais e uma cabeça de impressão óptica colorida de design personalizado que permite a paralaxe de 120 graus. Após a impressão, os hologramas são desenvolvidos em banhos químicos e selados para proteção.

O tamanho do hogel pode ser alternado entre 250 e 500 mícrons e a taxa de impressão ajustada de 1 a 50 hertz (Hz). Por exemplo, se um tamanho de hogel de 250 mícrons for usado, a velocidade máxima de impressão é 50 Hz. Nessa velocidade, demoraria 11 horas para imprimir um holograma medindo 30 por 40 centímetros, cerca de metade do tempo que levaria usando sistemas anteriores baseados em lasers pulsados.

Alto brilho e clareza

Os pesquisadores usaram a nova tecnologia para imprimir hologramas que mediam até 60 por 80 centímetros, mostrando vários objetos coloridos, incluindo brinquedos, uma borboleta e um objeto de museu.

"O novo sistema oferece um campo de visão muito mais amplo, resolução mais alta e renderização de cores e faixa dinâmica visivelmente melhor do que os sistemas anteriores, "disse Gentet." O material holográfico totalmente colorido que desenvolvemos fornece brilho e clareza aprimorados, enquanto o baixo consumo de energia, os lasers de onda contínua tornam o sistema fácil de usar. "

Os pesquisadores dizem que, à medida que a tecnologia melhora, especialmente software 3-D, pode ser possível expandir sua abordagem de impressão de holograma para aplicações médicas ou outras aplicações avançadas.