Ученые продемонстрировали бабочку, хлопающую крыльями, обратный числовой отсчет, висящий в воздухе, и вращающуюся планету Земля. Помимо интерактивных цифровых знаков и анимации, ученые хотят использовать своё устройство для визуализации и даже восприятия данных.

Для этого исследователи  создали акустическую ловушку с мультимодальным дисплеем (MATD - Multimodal Acoustic Trap Display ). Принцип прибора достаточно прост. Устройство издаёт ультразвуковые волны, которые захватывают крохотный двухмиллиметровый шарик из полистирола, и, словно рука, им управляют. Частица повторяет форму заданного объекта в трёх измерениях, в то время как светодиоды светят на него красным, зеленым и синим светом. Но поскольку шарик движется очень быстро (почти девять метров в секунду), человеческий глаз видит только завершенную форму – итоговую картинку. Созданная иллюзия напоминает эффект, когда быстрая смена неподвижных кадров выглядит, как движущееся изображение.

«Нас вдохновила работа старых телевизоров, в которых единственный световой луч проходил вдоль экранов так быстро, что мозг воспринимал его как цельное изображение. Наш прототип делает то же самое, используя цветную частицу, которая может двигаться в любом месте трехмерного пространства настолько быстро, что невооруженный глаз видит в воздухе объемное изображение», - рассказал исследователь Рюдзи Хираяма.

Поскольку изображения создаются в трехмерном пространстве, их можно просматривать под любым углом. А благодаря тщательному контролю ультразвукового поля ученые могут заставлять объекты говорить или добавлять звуковые эффекты и музыкальное сопровождение к анимированным изображениям. Дальнейшие манипуляции со звуковым полем позволяют взаимодействовать с объектами и даже чувствовать их в своих руках.

«Даже будучи неслышимым для нас, ультразвук остается механической волной и переносит энергию по воздуху. Наш прототип направляет и фокусирует эту энергию, которая затем может воздействовать на ваши уши, позволяя им слышать звук, или на вашу кожу, позволяя ей чувствовать объект», - уточнил участник проекта Диего Мартинес Пласенсиа.
Устройство можно использовать как для цифровых вывесок, так и для новых форм визуальных развлечений.

«Допустим, вы хотите воссоздать опыт Гарри Поттера. Вы могли бы протянуть руку, чтобы сотворить заклинание, и, двигая ей, вы могли видеть и чувствовать светящийся шар, растущий в вашей ладони, и у нас тоже мог быть звук, исходящий от него », - рассказал участник проекта Шрирам Субраманян.
Пока прототип использует один шарик и может создавать изображения внутри куба шириной 10 см. Но будущие дисплеи могут использовать более мощные преобразователи для создания больших анимаций и использовать несколько шариков одновременно.

Если эту технологию получится улучшить, она может трансформировать 3D-печать. Появится возможность создавать объекты из крошечных капель различных материалов, которые будут подниматься и опускаться в нужную точку.

«В будущем такие дисплеи позволят нам взаимодействовать с семьей и друзьями, как если бы они были рядом, чтобы вы могли видеть, трогать и слышать их», - считает Рюдзи Хираяма.
Вибрации прибора могут быть настроены для создания звуковых волн во всем диапазоне человеческого слуха, создавая, например, четкую и чистую речь.

«Интересно, что тактильный контент создан с использованием ультразвуковых волн. В отличие от простых вибраций, с которыми большинство людей знакомы через смартфоны или игровые приставки, ультразвуковые волны движутся по воздуху, создавая точные узоры на ваших руках. Это позволяет работать с мультимедиа, когда объекты, которые вы чувствуете, такие же насыщенные и динамичные, как и объекты, которые вы видите на дисплее», - рассказал Юань Фриман из Университета Глазго.
Левитирующие дисплеи - это первый шаг к действительно интерактивным 3D-дисплеям.

Еще один плюс устройства – доступность. В отличие от многих передовых технологий, у этой, возможно, не будет особых трудностей с переходом на потребительский продукт. Ведь изначально устройство создано с использованием недорогих и коммерчески доступных компонентов.

По материалам The Guardian и Futurism.