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Die Projektionen aus Star Wars könnten Realität werden

Anna Schughart 01.02.2018 Lesezeit 4 Min

Ob Star Wars oder Star Trek – fast keine Science-Fiction-Welt kommt ohne Hologramme aus. Nur bräuchte man für das, was dort zu sehen ist, eigentlich oft eine ganz andere Technik. Wissenschaftler arbeiten daran, dass sie Realität wird.

Natürlich arbeitet Iron Man mit der neuesten Technologie, holografische Displays eingeschlossen. Im ersten Iron-Man-Film zum Beispiel dreht und wendet Tony Stark mit zackigen Bewegungen eine Projektion seiner Rüstung, wischt Teile weg, fügt andere hinzu. An einem Punkt steckt er seinen Arm sogar mitten in die Projektion eines Armteils. Das alles sieht ziemlich cool aus. Nur, dass das so überhaupt nicht funktionieren würde. Jedenfalls nicht mit einem Hologramm. „Wenn das wirklich ein holografisches Bild wäre, würde seine Hand das Licht, das zu seinem Auge will, verdecken“, sagt Daniel Smalley von der Brigham Young University. Iron Man würde von seinem Hologramm nicht mehr viel sehen.

Doch die Szene motivierte Smalley. Er war entschlossen, eine Technik zu finden, mit der diese Art von Projektionen in Zukunft tatsächlich möglich sein würden. Smalley fragte sich also: Wie erschafft man dreidimensionale Projektionen, um die man herumgehen kann? Die aus jedem Blickwinkel zu sehen sind, so wie beispielsweise die Botschaft von Prinzessin Leia aus Star Wars. Smalleys erste Idee waren kleine schwebende Nanobots mit Lasern. Doch dann stieß er auf etwas noch Besseres.

Hologramme, wie zum Beispiel das von Tupac auf dem Coachella-Festival 2012, entstehen, wenn ein Projektor Licht auf den Boden wirft, das dort von einem Spiegel auf eine zweidimensionale Folie projiziert wird. Das heißt aber auch: Diese Hologramme funktionieren nicht aus jedem Blickwinkel. Als Zuschauer kann man nicht einfach um die Projektion herumlaufen. Für eine Nachricht von Prinzessin Leia, die Obi Wan Kenobi um Hilfe bittet, ist das also nicht die richtige Technik. „Denn diese Bilder teilen sich den Raum mit den Zuschauern“, sagt Smalley.

Um aber aus dieser Fiktion Realität zu machen, nutzt Smalley ein sogenanntes „volumetric display“. Im Gegensatz zu Hologrammen ist dafür kein Screen, keine Folie mehr nötig. Stattdessen nutzt Smalley mehrere Laser. Der eine, mit einem kaum sichtbaren Licht, hält ein winziges Stück Cellulose „gefangen“, das er durch die Luft bewegen kann. Es wird dann mit rotem, grünen und blauen Licht angestrahlt – und kann so jede gewünschte Farbe annehmen. Wenn man das Stückchen Cellulose schnell genug durch die Luft bewegt, dann kann das menschliche Auge diese Bewegung nicht mehr wahrnehmen. Stattdessen formen sich plötzlich Figuren: ein Schmetterling, eine bunte Spirale.

Nicht nur sind diese Objekte aus jeder Perspektive sichtbar, man braucht auch keine großen Apparaturen, um sie zu erzeugen. Außerdem können sie sich um den Zuschauer herumwickeln, ihn in eine 3D-Projektion einschließen. „Ein Hologramm kann das alles nicht, ein volumetrisches Abbild schon“, sagt Smalley.

Noch sind die Projektionen winzig, die Smalley mit dieser Technik erzeugen kann. Das liegt daran, dass er derzeit nur ein einziges Partikel verwendet. Wenn Smalley damit größer Figuren zeichnen möchte, dann ist das angeleuchtete Partikel einfach nicht schnell genug, um seine Bewegung vor dem menschlichen Auge zu verbergen. Doch Smalley ist sich absolut sicher, dass auch größere Bilder möglich sind.

Dafür braucht es nicht nur ein Partikel, sondern vielleicht hundert, die man dann auf und ab bewegt und dabei beleuchtet. Dazu muss Smalley einerseits gute „Fallen“ für die Partikel schaffen. Die zweite Herausforderung ist, jedes dieser einzelnen Partikel separat anzuleuchten. „Wenn wir den gleichen Fortschritt machen wie in den vergangenen vier Jahren, dann werden wir in wenigen Jahren ein Display in einer nützlichen Größe haben“, sagt Smalley.

Die 3D-Projektionen eignen sich gut dazu, räumliche Dimensionen darzustellen. Was sich am Bildschirm nur bedingt darstellen lässt, wird dann plötzlich greifbar. So wie zum Beispiel der Verlauf von Blutbahnen: Wie viel Platz ist zwischen zwei Arterien, wie nahe sind sie sich? Für Ärzte könnte die dreidimensionale Repräsentation der Größenverhältnisse bei einer Operation eine große Hilfe sein. Auch die Bahnen von Satelliten könnte man so darstellen – und besser verhindern, dass sie ineinander krachen.

Und um über große Distanzen zu kommunizieren – so wie in vielen Filmen? „Das könnte eine fesselnde Anwendung sein“, sagt Smalley. Die „volumetric displays“ könnten das gleiche Gefühl von Präsenz vermitteln, wie wenn man tatsächlich mit jemandem in einem Raum stünde. „Andere Technologien bieten das bisher noch nicht.“