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.

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

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
ECB Gesellschaft zur Optimierung der Nutzung regenerativer Energien mbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur:in (Tiefbau/Fernwärme) (m/w/d) ECB Gesellschaft zur Optimierung der Nutzung regenerativer Energien mbH & Co. KG
Bad Endorf Zum Job 
TenneT-Firmenlogo
Projektleiter Umspannwerke (m/w/d) TenneT
Bayreuth Zum Job 
Akkodis Germany GmbH-Firmenlogo
Technischer Redakteur (w/m/d) Avionik Akkodis Germany GmbH
München Zum Job 
Akkodis Germany GmbH-Firmenlogo
Senior Softwareentwickler C++(w/m/d) Akkodis Germany GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / erfahrener Bautechniker für den Streckenbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für die Projektleitung im Streckenbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleitung (w/m/d) Bauwerksprüfung Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / erfahrener Bautechniker für den Konstruktiven Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Streckenplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für Straßenplanung / Verkehrsplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur für die Projektleitung im Konstruktiven Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Würzburg Zum Job 
Fachhochschule Münster-Firmenlogo
Professur für "Organische Chemie und Katalyse" (w/m/d) Fachhochschule Münster
Steinfurt Zum Job 
HENSOLDT-Firmenlogo
Senior Expert Maritime Systems Engineering (w/m/d) HENSOLDT
Wilhelmshaven, Kiel, Rostock, Hamburg Zum Job 
HENSOLDT-Firmenlogo
Systems Engineering (w/m/d) HENSOLDT
Rostock Zum Job 
Westdeutscher Rundfunk-Firmenlogo
Fachkoordinator:in Westdeutscher Rundfunk
Grünbeck AG-Firmenlogo
Kundenbetreuer Service Industrie (m/w/d) Grünbeck AG
Höchstädt an der Donau Zum Job 
TransnetBW GmbH-Firmenlogo
Teamleitung operative Netzführung (w/m/d) TransnetBW GmbH
Wendlingen am Neckar Zum Job 
AIXTRON SE-Firmenlogo
300mm Metrology Expert (all genders) AIXTRON SE
Herzogenrath Zum Job 
STEULER-KCH GmbH-Firmenlogo
Bauleiter im Projektbereich (m/w/d) Region Bayern / Süddeutschland - Surface Protection Linings STEULER-KCH GmbH
Region Bayern / Süsseutschland Zum Job 
TenneT TSO GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Hoch- und Tiefbau Umspannwerke (m/w/d) TenneT TSO GmbH
Bayreuth, Ingolstadt, Schweinfurt Zum Job 

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.