{"id":196586,"date":"2019-11-20T11:30:41","date_gmt":"2019-11-20T10:30:41","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=196586"},"modified":"2019-11-20T11:30:41","modified_gmt":"2019-11-20T10:30:41","slug":"hologramm-mhn-star-trek-realitaet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/hologramm-mhn-star-trek-realitaet\/","title":{"rendered":"Wird ein Hologramm wie das MHN aus Star Trek bald Realit\u00e4t?"},"content":{"rendered":"

In Science Fiction Filmen und Serien wie Star Wars und Star Trek geh\u00f6ren Holgramme zum t\u00e4glichen Leben. Auf Captain Picards Enterprise oder der USS Voyager gibt es ganze Holdecks, auf denen jede beliebige Umgebung und jedes beliebige Hologramm erschaffen werden kann, mit denen man verbal und physisch interagieren kann. Auf der Voyager verl\u00e4sst man sich auf der Krankenstation sogar auf den \u201eDoktor\u201c, das Medizinische Holografische Notfallprogramm, das, wie ein Mensch, in der Lage ist, aus seinen Erfahrungen dazuzulernen und auch sonst viele menschliche Eigenschaften aufweist.<\/p>\n

So weit wie die Technik im 24. Jahrhundert fortgeschritten ist, sind wir im 21. Jahrhundert zwar noch nicht, Wissenschaftler an der University of Sussex<\/a> sind Hologrammen wie in Star Trek und Star Wars nun aber einen Schritt n\u00e4hergekommen. Sie haben zum ersten Mal Hologramme entwickelt, die man mit blo\u00dfem Auge sehen, aber auch f\u00fchlen und h\u00f6ren kann. Das Multimodal Acoustic Trap Display (MATD) kann zwar noch nicht auf Notrufe reagieren und Patienten behandeln, kann aber einen farbigen Schmetterling zeigen, der flattert, Emojis und andere Bilder, die ohne VR- oder AR-Headsets sichtbar sind.<\/p>\n

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\u00a9 University of Sussex<\/figcaption><\/figure>\n

Schallwellen, um physische Objekte zu manipulieren<\/h3>\n

\u201eUnsere neue Technologie wurde von alten Fernsehern inspiriert, bei dem ein einziger Farbstrahl so schnell \u00fcber den Bildschirm flimmert, dass das Gehirn ihn als ein einziges Bild wahrnimmt\u201c, sagt der Hauptautor der Studie, die im Fachmagazin Nature<\/a> ver\u00f6ffentlicht wurde, Dr. Ryuji Hirayama, ein JSPS-Stipendiat und Rutherford Fellow an der University of Sussex.<\/p>\n

Die Star Trek Hologramme bestehen aus Photonen und Kraftfeldern, die Hologramme der Forscher in Gro\u00dfbritannien werden laut Hirayama auf vergleichbare Weise erzeugt. \u201eNach meinem Verst\u00e4ndnis werden die Hologramme in diesen fiktiven Medien durch Biegen und Formen von Licht mittels Kraftfeldern erzeugt. Ebenso nutzt unsere Technologie Schallwellen, um physische Objekte zu manipulieren\u201c, sagt er. \u201eIm Falle der Erzeugung von Hologrammen sind diese Schallwellen in der Lage, ein K\u00fcgelchen schnell genug zu bewegen, um feste Bilder zu erzeugen. Farbe erhalten sie durch eine externe Lichtquelle.\u201c<\/p>\n

Das MATD basiert auf der Methode, die schon 2018 freischwebende Projektionen m\u00f6glich machte. Allerdings wurden damals winzige Partikel mit Laserstrahlen bewegt und angeleuchtet, wodurch das Hologramm entstand. Beim MATD wird ein K\u00fcgelchen mit Ultraschall eingefangen, bewegt und mit rotem, gr\u00fcnem und blauem Licht beleuchtet, um ein farbiges Bild zu erzeugen. Die schnelle Bewegung durch den Raum \u2013 bis zu 100 Positionswechsel pro Sekunde \u2013 erzeugt die 3D-lllusion.<\/p>\n

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\u00a9 University of Sussex<\/figcaption><\/figure>\n

Noch Luft nach oben<\/h3>\n

Der Prototyp des MATD hat in etwa die Gr\u00f6\u00dfe und Form einer Mikrowelle und besteht aus 512 Ultraschall-Lautsprechern, die um einen freien Raum angeordnet sind. Die Aufl\u00f6sung der erzeugten Hologramme ist im Moment zwar noch nicht sehr fein, aber: \u201eDas MATD wurde aus kosteng\u00fcnstigen und kommerziell erh\u00e4ltlichen Komponenten hergestellt\u201c, betont Hirayama. \u201eWir glauben, dass es noch Luft nach oben gibt, um seine Kapazit\u00e4t und sein Potenzial zu erh\u00f6hen.\u201c<\/p>\n

Mehr Artikel zum Thema Hologramme finden Sie hier.<\/a><\/p>\n

Anders als die bisher erzeugten Hologramme kann das mit dem MATD erzeugte Hologramm auch Sound wiedergeben und sogar physisch gef\u00fchlt werden. \u201eAuch wenn es f\u00fcr uns nicht h\u00f6rbar ist, ist Ultraschall immer noch eine mechanische Welle und transportiert Energie durch die Luft\u201c, sagt Hirayamas Kollege, Dr. Diego Martinez Plasencia. \u201eUnser Prototyp leitet und b\u00fcndelt diese Energie, die dann Sound erzeugen oder unsere Haut reizen kann, so dass wir etwas f\u00fchlen.\u201c Dazu erkennt ein Infrarotsensor, wenn sich dem Hologramm zum Beispiel eine Hand n\u00e4hert. Daraufhin werden die Lautsprecher so eingestellt, dass sich ein Schalldruck von \u00fcber 150 Dezibel an der Hand b\u00fcndelt und man so das Gef\u00fchl hat, das Hologramm zu sp\u00fcren.<\/p>\n

Projektleiter Sri Subramanian, Professor f\u00fcr Informatik an der University of Sussex und ein Lehrstuhl der Royal Academy of Engineering in Emerging Technologies, erkl\u00e4rt, das MATD-System w\u00fcrde das Konzept der 3D-Darstellung revolutionieren. \u201eEs geht nicht nur darum, dass der Inhalt mit blo\u00dfem Auge sichtbar ist und in jeder Hinsicht einem realen Objekt \u00e4hnelt, w\u00e4hrend der Betrachter dennoch hineingreifen und mit dem Display interagieren kann. Es verwendet auch ein Prinzip, das zus\u00e4tzlich andere Sinne stimulieren kann, was es \u00fcber alle bisherigen Holografie-Ans\u00e4tze stellt und uns n\u00e4her denn je an Ivan Sutherland\u2019s Vision des ultimativen Displays bringt.\u201c<\/p>\n

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\u00a9 University of Sussex<\/figcaption><\/figure>\n

Praktischer Nutzen<\/h3>\n

Damit das Hologramm auch Sound erzeugen kann, mussten die Wissenschaftler die Ultraschallwellen so einstellen, dass die n\u00f6tigen Resonanzeffekte im Hologramm entstehen. Noch sind diese T\u00f6ne allerdings sehr einfach und von Sprache weit entfernt. Aber auch da gibt es laut Hirayama noch Luft nach oben. \u201eDer Betrieb mit Frequenzen \u00fcber 40 kHz erm\u00f6glicht die Verwendung kleinerer Partikel, wodurch die Aufl\u00f6sung und Pr\u00e4zision des visuellen Inhalts erh\u00f6ht wird, w\u00e4hrend Frequenzen \u00fcber 80 kHz zu einer optimalen Audioqualit\u00e4t f\u00fchren.\u201c So k\u00f6nnten leistungsst\u00e4rkere Ultraschall-Lautsprecher, fortschrittlichere Steuerungstechniken oder sogar die Verwendung mehrerer Partikel komplexere, st\u00e4rkere taktile R\u00fcckkopplungen und einen lauteren Ton erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Diese neuen Hologramme haben aber nicht nur einen wissenschaftlichen und unterhaltsamen Nutzen. Die Autoren glauben, dass die Technologie interessante M\u00f6glichkeiten er\u00f6ffnen k\u00f6nnte, wie z.B. Chemikalien zu mischen, ohne sie zu kontaminieren, Ultraschall-Untersuchungen in Geweben durchzuf\u00fchren, um lebensrettende Medikamente zu verabreihen und zahlreiche Lab-in-a-Chip-Anwendungen.<\/p>\n

Und wie hoch sind nun die Chancen, dass es eines Tages Hologramme wie den Holodoc in Star Trek geben wird? \u201eIm Moment manipuliert unser Display ein einzelnes Partikel, um Hologramme zu erstellen. Die Verwendung mehrerer Partikel erm\u00f6glicht es uns, komplexere Hologramme zu erstellen\u201c, sagt Hirayama. \u201eDurch die genauere Modellierung der Dynamik des sich bewegenden Partikels w\u00e4re das Partikel in der Lage, sich schneller und pr\u00e4ziser zu bewegen, so dass die Anzeige realistischere Hologramme projizieren kann. Wir werden weiter an solchen Herausforderungen arbeiten, weil ich pers\u00f6nlich Hologramme wie das MHN eines Tages sehen m\u00f6chte!\u201c<\/p>\n