Principia

Investigadores de la Universidad de Sussex, Reino Unido, han creado un dispositivo que genera contenidos 3D que pueden no solo verse, sino también perceptibles por el oído y el tacto. El sistema se denomina visualizador de trampa acústica multimodal,  MATD en inglés. Su estructura es parecida a una caja abierta por los laterales, con tres lados de unos 10 centímetros de longitud. En las partes superior e inferior hay una placa de 16 x 16 pequeños altavoces  que emiten ultrasonidos. Los ultrasonidos aunque no son percibidos por los humanos producen unas ondas que vibran y chocan dentro de la estructura provocando la levitación− acústica− de una pequeña bolita de poliespan más pequeña que un grano de arroz.

Mediante el software del sistema se controlan los altavoces, pudiéndose variar la frecuencia de los ultrasonidos y, por tanto, la frecuencia de movimiento de la bolita, que puede moverse verticalmente como máximo a una velocidad de aproximadamente nueve metros por segundo, y horizontalmente su máximo es aproximadamente cuatro metros por segundo.  Gracias a este movimiento de vibración tan alto, al iluminar la partícula con luz roja, verde y azul se pueden generar imágenes que para nuestro cerebro, debido a la alta repetición, parecen ser una sola. Este fenómeno  es conocido como persistencia de la visión.

Además, el dispositivo permite modular las frecuencias de los ultrasonidos para que  se genere una onda acústica detectable por el oído humano. Así, al mismo tiempo que se ve la imagen es posible escuchar sonidos que la acompañan.  Se añade que también es posible conseguir concentrar las vibraciones de los ultrasonidos para producir puntos de alta presión: si se toca ese punto con un dedo, es posible notar la presión de las ondas  como si hubiese un objeto consistente en dicho lugar.

Otra innovación que presenta esta nueva técnica es que presenta una visualización volumétrica. Lo que permite que las imágenes que se generan sea posible verlas independientemente de la posición del observador, lo cual no ocurre en la mayoría de las técnicas que se utilizaban hasta ahora.

Esta nueva técnica presenta más avances respecto a dispositivos conocidos en la actualidad para generar contenidos visuales 3D, ya que aunque algunos de ellos no necesitan cristales o instrumentación adicional,  todavía son lentos y tienen una persistencia visual limitada. Además se basan en unos principios operacionales que no permiten producir contenidos ni audibles, ni táctiles.

Referencia: Hirayama et al. 2019 A volumetric display for visual, tactile and audio presentation using acoustic trapping. Nature.