{"id":32971,"date":"2023-04-19T10:39:58","date_gmt":"2023-04-19T13:39:58","guid":{"rendered":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=32971"},"modified":"2023-06-03T16:31:18","modified_gmt":"2023-06-03T19:31:18","slug":"nova-tecnica-de-holografia-tridimensional-e-testada-com-resultados-promissores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=32971","title":{"rendered":"Nova t\u00e9cnica de holografia tridimensional \u00e9 testada com resultados promissores"},"content":{"rendered":"

Imagine poder criar estruturas de luz tridimensionais capazes de retratar objetos e cenas realistas que podem ser vistos por usu\u00e1rios sob praticamente qualquer \u00e2ngulo. Embora possa soar fic\u00e7\u00e3o cient\u00edfica, com larga explora\u00e7\u00e3o em filmes futuristas (quem n\u00e3o se lembra da princesa Leia, de Star Wars<\/em>, em um projetor?), pesquisadores vinculados ao grupo liderado pelo professor Leonardo Andr\u00e9 Ambrosio, do Departamento de Engenharia El\u00e9trica e de Computa\u00e7\u00e3o da Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC-USP), em colabora\u00e7\u00e3o com cientistas e engenheiros da Faculdade de Engenharia El\u00e9trica e de Computa\u00e7\u00e3o (FEEC) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e da Escola de Engenharia e Ci\u00eancias Aplicadas (SEAS) da Universidade de Harvard (EUA), acabam de trazer a ideia mais pr\u00f3xima da realidade atrav\u00e9s de um m\u00e9todo inovador e promissor em holografia tridimensional.<\/p>\n

O trabalho, publicado no \u00faltimo dia 10 de abril na renomada revista cient\u00edfica Nature Photonics<\/em><\/a>, \u00e9 o primeiro a propor o uso de filamentos de luz altamente control\u00e1veis que podem ser cascateados paralelamente entre si, compondo padr\u00f5es espaciais bidimensionais \u2013 folhas de luz \u2013 que s\u00e3o subsequentemente empilhados compondo cenas tridimensionais. \u201cO grande diferencial da proposta reside no fato de que, ao contr\u00e1rio das t\u00e9cnicas tradicionais, aqui a luz \u00e9 arranjada em planos perpendiculares, e n\u00e3o paralelos, ao do display \u00f3ptico\u201d, explica Ambrosio.<\/p>\n

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Montagem de folhas de luz hologr\u00e1ficas em 2D para construir cenas volum\u00e9tricas (3D) – Imagem: Nature Photonics<\/figcaption><\/figure>\n

Os filamentos de luz, conhecidos na literatura como \u2018ondas congeladas\u2019 (do ingl\u00eas, frozen waves<\/em>), baseiam-se em feixes especiais (conhecidos como feixes de Bessel) para gerar padr\u00f5es de intensidade arbitr\u00e1rios na dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o. Tais feixes possuem a capacidade de resistirem aos efeitos da difra\u00e7\u00e3o por longas dist\u00e2ncias, sendo inclusive capazes de se autorreconstru\u00edrem ap\u00f3s passarem por um obst\u00e1culo.<\/p>\n

Segundo o professor Michel Zamboni Rached, da FEEC\/Unicamp, coautor do trabalho e formulador do arcabou\u00e7o te\u00f3rico das frozen waves<\/em>, \u201caproveitando-se das propriedades n\u00e3o difrativas dos feixes de Bessel, as frozen waves<\/em> permitem estruturar a luz em escalas espaciais microm\u00e9tricas, milim\u00e9tricas e centim\u00e9tricas, ao longo do pr\u00f3prio eixo de propaga\u00e7\u00e3o, e j\u00e1 vinham sendo explorados em aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas, tais como em aprisionamento \u00f3ptico de part\u00edculas microm\u00e9tricas e guiamento de \u00e1tomos. Estender o conceito para duas e tr\u00eas dimens\u00f5es \u00e9 realmente um passo importante e necess\u00e1rio para alavancar novas aplica\u00e7\u00f5es em \u00f3ptica e fot\u00f4nica\u201d, complementa Rached.<\/p>\n

O conceito te\u00f3rico das folhas de luz, originalmente apresentado pelo grupo do professor Ambr\u00f3sio, da EESC-USP, adiciona um grau de liberdade a mais e, segundo o pr\u00f3prio pesquisador, \u201cabre uma ampla frente de novas pesquisas em imagens e impress\u00e3o 2D e 3D, micromanipula\u00e7\u00e3o de part\u00edculas, displays<\/em> 3D e, claro, em holografia, foco da presente pesquisa. Atrav\u00e9s da aproxima\u00e7\u00e3o controlada de filamentos de luz, pode-se conceber cenas espacialmente complexas e de alta resolu\u00e7\u00e3o, n\u00e3o apenas monocrom\u00e1ticas, mas tamb\u00e9m policrom\u00e1ticas, por exemplo, usando sistemas de laser RGB\u201d, compara o professor da EESC.<\/p>\n

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Prof. Leonardo (ao centro) e os alunos de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o Vinicius e Jhonas.<\/figcaption><\/figure>\n

Al\u00e9m disso, mesmo em materiais absorventes, onde a luz convencionalmente sofreria atenua\u00e7\u00e3o durante a propaga\u00e7\u00e3o, \u00e9 poss\u00edvel, at\u00e9 certo ponto, manter as cenas tridimensionais desejadas sem perda de resolu\u00e7\u00e3o ou nitidez. \u201cAs folhas de luz podem ser utilizadas em pin\u00e7as \u00f3pticas hologr\u00e1ficas, com a vantagem de permitir o controle din\u00e2mico dos pontos de aprisionamento em m\u00faltiplos planos, todos paralelos entre si e ao eixo de propaga\u00e7\u00e3o\u201d, informa o estudante de doutorado Vinicius Soares de Angelis, da EESC.<\/p>\n

Trata-se de uma nova tecnologia que n\u00e3o se limita \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de padr\u00f5es de intensidade constantes no espa\u00e7o. Nas palavras do estudante de mestrado Jhonas Olivati de Sarro, tamb\u00e9m ligado \u00e0 EESC, \u201cao alterarmos o padr\u00e3o da luz incidente com cad\u00eancia e varredura adequadas, \u00e9 poss\u00edvel dar a ideia de movimento \u00e0 cena e criar v\u00eddeos de luz tridimensionais, sem abrir m\u00e3o das propriedades dos feixes n\u00e3o difrativos\u201d.<\/p>\n

Uma grande desvantagem dos m\u00e9todos tradicionais em holografia \u00e9 a perda de resolu\u00e7\u00e3o axial das imagens geradas. Isso ocorre porque a luz \u00e9 organizada em planos paralelos e que se distanciam entre si \u00e0 medida que nos afastamos do observador. Isso faz com que as camadas mais distantes do usu\u00e1rio se tornam mais dif\u00edceis de serem vistas. A nova t\u00e9cnica, todavia, supera esta limita\u00e7\u00e3o e fornece sensa\u00e7\u00e3o cont\u00ednua de profundidade porque permite ao usu\u00e1rio enxergar toda a extens\u00e3o das folhas de luz.<\/p>\n

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\u201cAo fazermos isso, resolvemos o problema de percep\u00e7\u00e3o de profundidade que tradicionalmente afeta a holografia\u201d, afirma Ahmed Dorrah, p\u00f3s-doutorando e respons\u00e1vel por conduzir os experimentos junto ao laborat\u00f3rio de \u00f3ptica do grupo do professor Federico Capasso, da SEAS (Harvard).<\/p>\n

\u201cEsta pesquisa aproveita de forma inovadora os moduladores espaciais de luz [SLM], uma tecnologia amplamente utilizada e comercialmente estabelecida, para moldar a luz \u00e0 medida que ela se propaga, criando uma classe inteiramente nova de hologramas\u201d, lembrou o professor Capasso, que liderou a equipe na montagem e realiza\u00e7\u00e3o de todos os testes pr\u00e1ticos. \u201cPrevejo que este m\u00e9todo de holografia ter\u00e1 impacto em realidade virtual e aumentada, imagens biol\u00f3gicas, displays<\/em> volum\u00e9tricos, intera\u00e7\u00f5es humano-computador, ferramentas educacionais interativas e muito mais\u201d, prev\u00ea o pesquisador de Harvard.<\/p>\n

As tratativas para a prote\u00e7\u00e3o da propriedade intelectual j\u00e1 foram iniciadas e a equipe envolvida na pesquisa agora busca oportunidades para explora\u00e7\u00e3o comercial. A lista de autores do estudo inclui o professor Leonardo Andr\u00e9 Ambrosio, o estudante de doutorado Vinicius Soares de Angelis e o estudante de mestrado Jhonas Olivati de Sarro, todos da EESC\/USP; o professor Michel Zamboni Rached, da FEEC\/Unicamp; o professor Federico Capasso, o p\u00f3s-doutorando Ahmed Dorrah e o estudante de gradua\u00e7\u00e3o Priyanuj Bordoloi, todos da SEAS\/Universidade de Harvard.<\/p>\n

O trabalho foi financiado pelas seguintes entidades: Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada<\/em>; Office of Naval Research,<\/em> com v\u00ednculo ao programa MURI<\/em>; Air Force Office of Scientific Research<\/em>; Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP); e Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq).<\/p>\n

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Por Alexandre Milanetti \/ <\/em>Ex-Libris <\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

M\u00e9todo experimental que teve conceito desenvolvido na USP usa folhas de luz para produzir hologramas em 3D de maneira inovadora.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[37,184],"tags":[],"class_list":["post-32971","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-noticias","category-ppg-sel","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/32971","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=32971"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/32971\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":32985,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/32971\/revisions\/32985"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=32971"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=32971"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=32971"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}