El ‘grial’ de la holografía: se ve, se toca, habla y tiene sello de España
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El ‘grial’ de la holografía: se ve, se toca, habla y tiene sello de España

Aire, sonido y luz. Con esta materia prima, ¿qué sería capaz de edificar? El de España Diego Martínez Plasencia, maravillas. Su trabajo transforma los hologramas, tan populares en la ciencia ficción, en algo real, tangible, físico. Desde la Universidad de Sussex, en R. Unido, ha conseguido un jalón que no ha pasado inadvertido para la gaceta Nature. Merced a los ultrasonidos, sus imágenes ópticas no solo pueden ‘hablar’, asimismo se pueden tocar.

Martínez llegó a la holografía por casualidad. Estudiaba Ingeniería Informática en la Universidad de Castilla-La Mácula y se había planeado los tiempos a la perfección: dedicaría el último curso al proyecto de fin de carrera… mientras que estaba de Erasmus. Sus planes no salieron como había previsto. Cuando mandó la petición para el programa de intercambio de estudiantes, su currículo llamó la atención del maestro evaluador. Le ofreció un contrato de investigación, algo que nunca se había planteado, mas la ocasión resultaba muy tentadora. Con lo que guardó la maleta y entró en un nuevo campo: la realidad virtual.

Por aquel entonces (corría el dos mil cinco), esta tecnología estaba todavía en pañales. «Los cascos eran súper costosos, pesados y llenos de cables», comenta el ingeniero a INNOVADORES, «mas me encantó». Todavía recuerda su primer desarrollo virtual, una habitación desarrollada con 4 polígonos. «La primera cosa que hice fue mirar bajo la mesa, la posibilidad de ver y moverte en 3D era increíble«.

A lo largo de 4 años, pudo trastear todos y cada uno de los «cacharros» de realidad virtual del instante, hasta el momento en que llegó el nuevo Gobierno autonómico. «La primera medida que tomó fue recortar todos y cada uno de los fondos de investigación a cero», apunta. «Vi de qué forma toda la generación de estudiosos precedente a mí se iba de España». Él asimismo lo hizo.

En la Universidad de Bristol (R. Unido) había un proyecto de investigación vanguardista. Allá se procuraba la manera de hacer pantallas sin precisar emplear pantallas. Martínez se emocionó. «Estaba hasta el gorro de los cables y las restricciones de la realidad virtual», reconoce. Lo mejor era que en su conjunto, cada equipo probaba una cosa nueva. Unos trabajaban con ultrasonidos para crear sensaciones táctiles, otros con levitación.

Fue ahí cuando a Martínez le picó la mosca de la holografía. «Es el grial de los displays 3D», asegura. «Un holograma deja captar toda la luz que un objeto desprende de una forma total», explica. «Mirarlo es como mirar un objeto real, puedes enfocar, tienes profundad de campo… son peculiaridades que no te la da otro sistema».

El informático de España comenzó a advertir las semejanzas entre los hologramas y los ultrasonidos con los que trabajaba su departamento. Los dos se fundamentan en ondas, unas ópticas y otras acústicas. De esta forma se percató de que las matemáticas que los describen son «iguales».

Su aproximación cara la holografía, en consecuencia, se fundamenta en los ultrasonidos. Empezó haciendo levitar múltiples partículas que podrían sostener una lona ligerísima. Ya en la Universidad de Sussex, consiguió el enorme jalón de su carrera investigadora: crear un holograma que no solo generaba sonido, sino se podía tocar.

2 son las piezas básicas de este puzle: el hardware y los algoritmos que lo controlan. El dispositivo consiste en una serie de transductores de ultrasonidos (que actúan como altífonos) en un patrón con forma de tablero de ajedrez. Esta composición deja manejar la amplitud y el desfase de cada ‘altavoz’ independientemente.

Estos transductores producen energía mecánica que se mueve y que se puede supervisar. Después, solo hay que poner una partícula en el espacio y también alumbrarla. Entonces entra en juego el segundo pilar de la tecnología: los algoritmos. Estos se hacen cargo de calcular qué debe hacer cada ‘altavoz’ a fin de que la bola complete un recorrido determinado. Y, entonces, se genera la magia: la bola alumbrada se mueve tan veloz por el espacio en 3D produciendo un haz de luz que termina formando una imagen específica. Una holografía.

Las ondas de ultrasonido, como su nombre señala, son capaces de producir sonido perceptible. ¿Por qué razón no aprovechar esta propiedad para, aparte de desplazar la partícula, conseguir un audio? A esta pregunta, el equipo de Martínez halló la contestación en la radio tradicional. En su caso, ‘sincronizaron’ su dispositivo a la frecuencia AM y, voilà, lograron que sus hologramas puedan generar sonido.

El tercer ‘sentido’ de su creación vino como contestación a otro inconveniente. Al comienzo, los estudiosos creyeron que iban a necesidad una enorme capacidad de cálculo. «Para desplazar las partículas muy deprisa, precisas calcular rapidísimo», comenta. Optaron por que el propio hardware se ocupase de ello. De este modo pueden calcular las ‘trampas de la levitación’ y producir cuarenta actualizaciones por segundo, o sea, mudar el campo acústico cuarenta veces por segundo para crear transiciones suavísimas.

Mas además de esto se llevaron una agradable sorpresa: para hacer este cálculo, no hacía falta tanta potencia como pensaban. Tenían de más. Con lo que la aprovecharon para ‘jugar’ a capturar y soltar la partícula a lo largo de unas pocas actualizaciones, generando de este modo una curiosa reacción. Si la persona toca en ese instante la imagen holográfica, tiene la impresión de que está tocándola. «El display hace malabares».

Entre sus planes de futuro: emplear múltiples partículas para dibujar y englobar diseños más complejos, escalar el prototipo o bien probar a conjuntar los transductores con metamateriales para ganar precisión en las creaciones. Sus aplicaciones son enormes. Aplicados a la medicina, sus hologramas dejarían mandar medicamentos allá donde se precisen. Otro ejemplo:en nanorrobótica podrían reemplazar a las baterías.

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