Fairy Lights 02.07.2015, 06:55 Uhr

Laser projiziert berührbare Hologramme in die Luft

Star Trek lässt grüßen: Japanische Forscher haben es geschafft, ein Hologramm in die Luft zu projizieren. Es lässt sich sogar ohne Verbrennungen berühren. Sie nutzen dafür einen ultraschnellen Femtosekundenlaser. 

Hologramme im Kultfilm Star Trek: Von Hologrammen in dieser Größe sind die japanische Forscher noch weit entfernt. Aber sie können zumindest kleine Hologramme in die Luft projizieren, die sogar einen haptischen Eindruck auf der Haut hinterlassen.

Hologramme im Kultfilm Star Trek: Von Hologrammen in dieser Größe sind die japanische Forscher noch weit entfernt. Aber sie können zumindest kleine Hologramme in die Luft projizieren, die sogar einen haptischen Eindruck auf der Haut hinterlassen.

Foto: Star Treck

Es sieht nach Magie aus: In einem Video japanischer Forscher schwebt ein erbsengroßes Hologramm in der Luft. Es hört auf den Namen Fairy Lights und verändert schlagartig seine Form und Helligkeit, als sich ein Finger nähert und die Bildpunkte berührt. Eine Interaktion zwischen Hologramm und menschlicher Haut. Das war bislang nicht möglich.

Femtosekundenlaser ionisiert Luftmoleküle zu einem Plasma

Für das Spiel der tanzenden Bildpunkte nutzen die Forscher einen sogenannten Femtosekundenlaser: Seine Lichtpulse ionisieren die Luftmoleküle am Fokuspunkt zu einem Plasma. Sie geben daraufhin Energie in Form von Licht ab. Es entstehen Lichtpunkte, die die japanischen Forscher als Voxel bezeichnen – eine Begriffskombination aus Volumetric und Pixel. Mit ihnen lassen sich in der Luft schwebende Bilder darstellen.

Stellenangebote im Bereich Elektrotechnik, Elektronik

Elektrotechnik, Elektronik Jobs
Safran Data Systems GmbH-Firmenlogo
Testingenieur / Certified Tester (m/w/d) Safran Data Systems GmbH
Bergisch Gladbach Zum Job 
Hochschule Esslingen-Firmenlogo
Professor:in für das Lehrgebiet "Elektrotechnik und Elektrische Energieversorgung" Hochschule Esslingen
Göppingen, Esslingen Zum Job 
Röhm GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Elektrotechnik / Automatisierungstechnik / EMSR Röhm GmbH
Wesseling Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Commissioning Manager Control, Field and Automation Engineering (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Herrenknecht AG-Firmenlogo
Technischer Redakteur (m/w/d) Herrenknecht AG
Schwanau Zum Job 
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO-Firmenlogo
Wissenschaftliche*r Referent*in der Institutsleiterin Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Stuttgart Zum Job 
KTR Systems GmbH-Firmenlogo
Berechnungsingenieur (m/w/d) KTR Systems GmbH
Technische Hochschule Rosenheim-Firmenlogo
Professorin / Professor (m/w/d) für Applied Embedded Computing Technische Hochschule Rosenheim
Rosenheim Zum Job 
Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)-Firmenlogo
Geschäftsführer (m/w/d) VDA QMC in China Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)
Peking, Shanghai (China) Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik für Informationstechnik und -sicherheit (m/w/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Keysight Technologies Deutschland GmbH-Firmenlogo
Senior Process and Development Engineer for High Frequency Solutions (m/f/x) Keysight Technologies Deutschland GmbH
Böblingen Zum Job 
Ziehm Imaging GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Hardware mit Schwerpunkt Schaltungstechnik Ziehm Imaging GmbH
Nürnberg Zum Job 
Iventa Austria Personalwerbung GmbH-Firmenlogo
Wind and Site Engineer (m/f/d) Iventa Austria Personalwerbung GmbH
Hamburg Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Strategische*r Einkäufer*in Anlagenbau (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
SWM Services GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur*in für Prozess- und Automatisierungstechnik MSR (m/w/d) SWM Services GmbH
München Zum Job 
Bundesamt für Strahlenschutz-Firmenlogo
Ingenieur*in (FH/Bachelor) als Messnetzplaner*in (urban) (m/w/d) Strahlenschutztechnik, Elektrotechnik, Informationstechnik, Telekommunikationstechnik Bundesamt für Strahlenschutz
Oberschleißheim (bei München), Salzgitter, Berlin, Freiburg, Rendsburg, Bonn Zum Job 
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH-Firmenlogo
Sachverständiger (m/w/d) Fördertechnik TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Elektromonteure (m/w/d) Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Stadtwerke Tübingen GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Netzleitwarte Stadtwerke Tübingen GmbH
Tübingen Zum Job 
Beim Berühren erzeugt das Plasma Schockwellen. Der Mensch spürt einen Impuls im Finger, als ob das Licht eine physische Substanz hätte.

Beim Berühren erzeugt das Plasma Schockwellen. Der Mensch spürt einen Impuls im Finger, als ob das Licht eine physische Substanz hätte.

Quelle: University of Tsukuba

Den Forschern ist ein entscheidender Schritt gelungen: Sie haben es geschafft, dass ein Mensch das Plasmafeld ohne schmerzhafte Verbrennungen berühren kann. Das war bislang die Achillesferse der Hologramme von Aerial Burton. Das japanische Unternehmen ließ Laser im Nanosekundenbereich pulsen und erzeugte ein Plasma, das Brandwunden verursacht.

Laserpuls dauert nur 0,000000000001 Sekunden

„Unser System hat die einzigartige Eigenschaft, dass sich das Plasma berühren lässt“, schreiben die Forscher im Fachmagazin IEEE Spectrum. Ein einzelner Lichtpuls hat eine Dauer im Femtosekundenbereich – eine Femtosekunde entspricht 0,000000000001 sec. „Die Plasmavoxel lassen sich innerhalb von 17 ms ausschalten, wenn Menschen sie berühren. Das unterbietet die schädliche Belichtungszeit von zwei Sekunden.“ Für die Augen sei das Plasma allerdings gefährlich, warnen die Forscher. Erforderlich sei ein angemessener Aufbau.

Hologramm der japanischen Forscher: Der Mensch kann es ohne Verbrennungen anfassen. Das war bislang nicht möglich.

Hologramm der japanischen Forscher: Der Mensch kann es ohne Verbrennungen anfassen. Das war bislang nicht möglich.

Quelle: University of Tsukuba

Hologramm lässt sich sogar fühlen

Und noch etwas ist beeindruckend: Das Plasma erzeugt ein sogenanntes haptisches Feedback. „Wenn der Nutzer die Plasmavoxel berührt, werden von dem Plasma Schockwellen erzeugt“, erklären die Wissenschaftler. „Der Nutzer spürt einen Impuls auf dem Finger, als ob das Licht eine physische Substanz hat.“

Und was kann man mit den Hologrammen anfangen? Die Forscher denken an Notfallsysteme, die bei Naturkatastrophen Hinweise und Warnungen in die Luft projizieren. Und natürlich an eine Revolution der Displays. Das wird allerdings noch auf sich warten lassen. Unter anderem, weil die Bilder noch sehr klein sind. Mehr als ein Volumen von etwa einem Kubikzentimeter ist derzeit nicht drin. Das reicht wahrscheinlich aber, um die Besucher der Computergrafik-Konferenz in Los Angeles im August zu beeindrucken. Dort zeigen die Forscher der University of Tsukuba, der Utsunomiya University, dem Nagoya Institute of Technology und der University of Tokyo einen Prototypen.

 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitete während seines Studiums der Kommunikationsforschung bei verschiedenen Tageszeitungen. 2012 machte er sich als Journalist selbstständig. Zu seinen Themen gehören Automatisierungstechnik, IT und Industrie 4.0.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.