Hologramas digitales en 3D llegan a los teléfonos inteligentes

Investigadores coreanos han logrado miniaturizar las tecnologías que se requieren para capturar imágenes y generar hologramas digitales 3D a partir de ellas. Ahora, será posible hacerlo con la sencilla cámara fotográfica incorporada en nuestro teléfono inteligente.

Una nueva tecnología desarrollada por científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) y la Universidad de Yonsei permite capturar hologramas 3D en dispositivos portátiles, como los teléfonos inteligentes. La miniaturización de los sistemas podría derivar en la aparición, en un futuro cercano, de hologramas tridimensionales similares a los que pueden verse en la serie “Star Wars”, producidos desde un teléfono móvil.

La holografía es básicamente una técnica avanzada de fotografía: logra crear imágenes tridimensionales a partir de la utilización de la luz. Con ese propósito, un rayo láser registra en un rango microscópico, una película fotosensible, o sensible a la luz. Luego, la interferencia entre dos haces de luz genera que la luz de uno de ellos se reflecte en el objeto que quiere reproducirse. 

Por último, al recibir una luz puntual desde la perspectiva indicada, el efecto permite proyectar una imagen en tres dimensiones. Es vital en este último punto la polarización de la luz, o sea el fenómeno mediante el cual las ondas de luz están restringidas a una dirección de vibración específica, aquella requerida para crear la proyección de la imagen.

Ciencia ficción hecha realidad en el teléfono móvil

Los

hologramas tridimensionales

, que ofrecen imágenes de gran realismo e impacto, ya no son un patrimonio exclusivo de la ciencia ficción. Sin embargo, el desarrollo tecnológico concretado en Corea del Sur los lleva directamente al mundo de los móviles, acercándolos en concreto a la vida cotidiana de millones de personas en todo el mundo.

De acuerdo a una

nota de prensa

, hasta el momento los hologramas 3D podían capturarse utilizando únicamente una cámara especializada de gran tamaño, con un filtro polarizador que permitía “ver” en diferentes longitudes de onda, más allá de la luz visible con la cual estamos familiarizados. Ahora, la nueva tecnología permite incorporar estas funciones en cámaras convencionales como las que poseen los

teléfonos móviles

, al reducir el tamaño de los dispositivos y simplificar los sistemas.

¿Cómo lo lograron? Según las conclusiones del nuevo estudio, publicado recientemente en la revista ACS Nano, la clave del avance son los denominados fotodiodos, que convierten la luz en señales eléctricas. Se trata de componentes esenciales dentro de los sensores de imagen que poseen las cámaras digitales, incluso las incorporadas en los teléfonos inteligentes actuales. 

La clave es la miniaturización

Hasta el desarrollo de esta nueva tecnología, los fotodiodos necesitaban obligatoriamente incorporar un filtro de polarización adicional, para poder detectar múltiples frecuencias lumínicas mediante el sensor de imagen de una cámara y crear los hologramas en la frecuencia indicada. Su tamaño impedía implementarlos en dispositivos electrónicos portátiles, debido a su incapacidad para integrarse y miniaturizarse.

Sin embargo, la nueva tecnología creada por los científicos asiáticos resuelve este problema, porque elimina la necesidad de sumar un filtro adicional. En consecuencia, despliega las funciones de polarización de la luz en el sensor de imagen de una cámara normal y proporciona una variedad de información nueva, facilitando al mismo tiempo el almacenamiento de hologramas 3D con una cámara de uso hogareño incorporada en un teléfono inteligente. 

Los especialistas concluyeron que el nuevo sensor puede detectar al detalle la luz del infrarrojo cercano, así como la luz visible y otras frecuencias, abriendo nuevas oportunidades en varios campos. En resumen, permitiría avanzar en áreas como la visión nocturna en 3D, la conducción autónoma, la biotecnología o la recopilación de imágenes para la restauración de bienes culturales, entre otros campos.

Referencia

Near-Infrared Self-Powered Linearly Polarized Photodetection and Digital Incoherent Holography Using WSe2/ReSe2 van der Waals Heterostructure

. Jongtae Ahn et al. ACS Nano (2021). DOI:

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06234