"Star Trek"-Technologie: Hologramm zum Anfassen

Bis jetzt ging das nur in der Trickkiste von Science-Fiction-Filmen: Forscher der University of Sussex haben dreidimensionale Bilder erzeugt, die man sehen, hören - und fühlen kann.

In Science-Fiction-Produktionen wie "Star Wars" oder "Star-Trek" geben Hologramme ganz selbstverständlich Geräusche von sich. Personen sind als 3D-Figuren zu sehen, was sie sagen, wird direkt übertragen. Man kann sie sogar anfassen. Im Holodeck in "Star-Trek" kann man sich prügeln. Der Arzt an Bord der "USS Voyager" ist ein Hologramm.

In der Realität ist so etwas bislang nicht möglich. Mit einer neuen Technik kommen Forscher der Science-Fiction-Technologie aber erstaunlich nahe. Eine Gruppe um Ryuji Hirayama von der University of Sussex in Brighton kann 3D-Bilder erzeugen und gleichzeitig Ton sowie ein haptisches Signal herstellen. Man hört die Hologramme und spürt, wenn man sie berührt.

Das funktioniert so: In einem Quader haben die Forscher oben und unten je 256 Ultraschalllautsprecher in einem Abstand von 20 Zentimetern angebracht. Die auch als Wandler bezeichneten Elemente erzeugen einen Schalldruck, der ausreicht, um eine kleine Polystyrol-Kugel schweben zu lassen.

Hologramm einer Weltkugel: Das Bild zu laden, dauert 20 Sekunden

Foto: Eimontas Jankauskis

Verändert sich der Schalldruck, bewegt sich die Kugel mit extrem hoher Geschwindigkeit auf einer vorgegebenen Bahn durch den Raum. Ihr Tempo ist so hoch, dass das menschliche Auge die Bewegung nicht wahrnimmt.

Konkret läuft das System auf 40 Kilohertz. Das menschliche Auge kann bereits Bilder mit einer Frequenz von 18 Hertz nicht mehr einzeln auflösen und nimmt sie als ein durchgehend bewegtes Bild wahr.

Reize für die Haut

Das System verknüpften die Forscher mit LED-Licht in verschiedenen Farben. Damit wird das Kügelchen auf seiner Bahn angestrahlt - je nach Position mit einer anderen Farbe. So entsteht vor dem menschlichen Auge ein buntes, dreidimensionales Bild. Gesteuert wird das System elektronisch. "Die Technologie wurde von alten Fernsehgeräten inspiriert", sagt Hirayama. Deren Bilder flimmern ebenfalls so schnell, dass Menschen es nicht wahrnehmen.

Das Besondere an dem neuen Hologramm ist, dass man es nicht nur sehen, sondern auch spüren und hören kann: Ein Infrarotsensor registriert, wenn sich ein Finger nähert. Schalldruck der Ultraschalllautsprecher wird dann Richtung Fingerspitze gelenkt. Ein Kribbeln entsteht, das dem Gehirn suggeriert, das Hologramm zu berühren.

Den Ton des Hologramms erzeugen die Forscher, indem sie das Kügelchen mithilfe der Ultraschallwellen dazu anregten, in einem hörbaren Frequenzbereich zu schwingen. Spielt man eine Audiodatei ein, wird diese über die Schwingung des Kügelchens wiedergegeben. In dem Prototypen der Forscher sind das bislang allerdings eher einfache Töne.

Noch hat das System Schwächen. So dauert es lange, komplizierte Bilder darzustellen. Im Versuch probierten sich die Forscher etwa an einer Weltkugel. Bis das Kügelchen alle Punkte auf dem Objekt besucht hatte, vergingen 20 Sekunden. Komplexere Darstellungen brauchen noch mehr Zeit.

Die Forscher arbeiten daran, die Frequenz des Systems zu erhöhen. Gelingt es ihnen, dass sich die Kügelchen schneller bewegen, entstünde ein schärferes Bild. Auch der bislang noch recht rudimentäre Klang ließe sich so verbessern. Außerdem wollen Hirayama und Kollegen langfristig mehrere Kügelchen gleichzeitig einsetzen, um mehr Details zeigen zu können.

jme/dpa