Durchbruch bei holographischer 3D-Darstellung

Forscher an der Universität in Arizona haben ein neuartiges holografisches Display vorgestellt, das innerhalb von Minuten gelöscht und wiederbeschrieben werden kann. Die Wissenschaftler haben mit der Entwicklung von wiederverwendbaren Hologrammen einen technologischen Durchbruch auf dem Gebiet der holografischen 3D-Darstellung geschafft. „Von den bereits seit vielen Jahre bekannten Hologrammen, wie sie auf Kreditkarten zu finden sind, unterscheidet sich unsere Entwicklung gewaltig“, erläutert der an der Entwicklung beteiligte Forscher Nasser Peyghambarian.

Der größte Unterschied ist, dass bisherige Hologramme ein dauerhaftes 3D-Bild aufweisen. „Die Aufnahmen können nicht durch eine andere ersetzt werden“, erläutert Peyghambarian. Dies sei nun mit den von ihm und seinem Team entwickelten dynamischen Hologrammen möglich. Sie bestehen aus einem lichtempfindlichen Kunststoff, einem sogenannten photoreaktiven Polymer. Dieses befindet sich zwischen zwei Glasplatten, die mit durchsichtigen Elektroden beschichtet sind. Mithilfe eines Lasers und eines externen elektrischen Feldes wird das Polymer beschrieben. Die Forscher nehmen dazu das abzubildende Objekt oder den Schauplatz aus unterschiedlichen zweidimensionalen Perspektiven auf. Das holographische Display setzt diese Aufnahmen schließlich zu einem 3D-Bild zusammen. Drei Minuten werden dabei für die Aufnahme benötigt, die dann für drei Stunden gespeichert wird, erläutert der Forscher.

Die möglichen Anwendungen sind nach Ansicht des Wissenschaftlers breit gefächert. So könnten dynamische Hologramme in Geräte integriert werden, mit denen Chirurgen komplexe Operationen beispielsweise am menschlichen Gehirn üben. Zu Trainingszwecken könne die Technologie ebenfalls bei Kampf- oder Linienpiloten eingesetzt werden. Mithilfe der dreidimensionalen Hologramme kann der gesamte Luftraum rund um eine Maschine mit allen Objekten dargestellt werden. Zu guter Letzt werden dynamische Hologramme auch Anwendung im kommerziellen Bereich finden, ist der Forscher überzeugt. „Stellen sie sich vor, sie gehen durch einen Supermarkt, in dem alle Werbetafeln dreidimensionale Produktbilder wiedergeben“, so Peyghambarian.

Bis die Technologie jedoch in der Größe einer Anzeigentafel umgesetzt werden kann, wird noch einiges an Forschung nötig sein. Der Prototyp hat die Größe von etwa zehn mal zehn Zentimetern. Des Weiteren ist die Darstellung der Objekte momentan nur in der Farbe rot möglich. Die Forscher sind jedoch überzeugt, dass es ihnen gelingen wird, ein deutlich größeres Holo-Display in Farbe zu entwickeln. Der nächste Schritt sieht vor, die Größe auf einen Quadratmeter zu bringen. Dies soll durch die Verwendung von günstigen Materialien gelingen, wobei die Forscher nicht verraten, welche damit gemeint sind. Verbesserungspotenzial gibt es zudem in der Schreibgeschwindigkeit, die durch die Verwendung pulsierender Laser beschleunigt werden soll.