Filme holográfico 3D verdadeiro vira realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/09/2020

A demonstração mostra a Terra girando, com a imagem suspensa no ar, sem uma tela de projeção.
[Imagem: Izumi et al. - 10.1364/OE.399369]

Hologramas 3D verdadeiros

Pesquisadores japoneses demonstraram uma nova tecnologia de projeção capaz de mostrar vídeos holográficos verdadeiros - com imagens verdadeiramente tridimensionais.

Tal como a famosa projeção da Princesa Leia em Guerra nas Estrelas, as imagens realmente flutuam no ar.

Embora projeções holográficas sejam cada vez mais comuns em shows e musicais, elas não são feitas com hologramas verdadeiros, mas com uma versão atualizada de um truque teatral muito antigo, que engana nossos olhos com espelhos e feixes de luz - basta sair um pouquinho para o lado da área da plateia para que a ilusão se revele.

Mas um trio de engenheiros da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio demonstrou agora um filme holográfico genuíno que, curiosamente, é inspirado na reprodução sequencial dos primeiros projetores cinematográficos do século XIX.

Metassuperfícies

Antes da digitalização dos cinemas, os filmes consistiam em rolos de películas finas, nas quais havia uma sequência de fotografias estáticas, cada uma representando um quadro de uma sequência de movimentos. Bastava então fazer o rolo girar na velocidade correta e, conforme as fotografias eram mostradas em sequência, criava-se a ilusão do movimento na tela.

Ryota Izumi e seus colegas fizeram o mesmo, com a diferença de que, em vez de fotografias estáticas, cada quadro é formado por uma metassuperfície, uma película com apenas alguns nanômetros de espessura, cuja microestrutura é artificialmente trabalhada de forma a manipular a luz do projetor de maneiras muito precisas, criando o holograma - uma metassuperfície é uma versão 2D dos metamateriais usadas para criar os mantos de invisibilidade.

Depois de projetar em computador uma metassuperfície para cada imagem individual, Isumi imprimiu uma sequência de 48 metassuperfícies retangulares, cada uma difratando a luz do laser que brilhou sobre ela - o projetor - de forma a produzir uma imagem tridimensional holográfica verdadeira aparecendo no ar e visível da maioria dos ângulos da sala.

Cada um dos quadros é ligeiramente diferente - como acontece com um rolo de filme tradicional - gerando 48 imagens da rotação da Terra. O filme holográfico foi reproduzido projetando sequencialmente cada quadro a uma taxa de 30 quadros por segundo - a taxa de quadros usada na maioria das transmissões ao vivo pela TV.

"Estamos usando um laser de hélio-neon como fonte de luz, que produz uma imagem holográfica avermelhada," explicou o professor Kentaro Iwami. "Portanto, nosso objetivo é aprimorá-lo para eventualmente produzir cores. E queremos que [as imagens] sejam visíveis de qualquer ângulo: uma projeção 3D de 'hemisfério inteiro'."

Esquema da projeção holográfica e fotos das metassuperfícies que compõem os quadros do filme.
[Imagem: Izumi et al. - 10.1364/OE.399369]

Acelerando o cinema holográfico

Uma impressora de litografia de feixe de elétrons levou seis horas e meia para desenhar os 48 quadros em uma película quase inteiramente de ouro. Assim, um filme holográfico de seis minutos levaria pouco mais de 800 horas para ser desenhado, calculam os pesquisadores - este filme de demonstração mostrando a Terra girando dura cerca de 1,5 segundo.

Outro passo que a equipe pretende dar é tentar usar um material mais parecido com a celuloide dos filmes comuns de cinema, que poderia ser gravado com uma tecnologia mais rápida.

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