Olografia: più utile nella vita reale che nella fantascienza

L’olografia festeggia 70 anni, da quando il fisico e inventore ungherese Dennis Gabor (5 giugno 1900 – 9 febbraio 1979) la presentò al pubblico nel 1947. Gabor stava cercando di migliorare la risoluzione e la definizione del microscopio elettronico; invece, ha ideato una nuova tecnica per la creazione di immagini. Forse non siamo mai stati così affascinati come quando R2D2 proiettò un ologramma della principessa Leia in Star Wars, ma sono gli usi meno fantasiosi dell’olografia che rendono la vita quotidiana più facile per noi.

Un’invenzione vincitrice del Nobel nata da un fallimento

All’inizio di aprile del 1947, Dennis Gabor aveva già trascorso un po ‘ di tempo a pensare a come migliorare la risoluzione e la definizione del microscopio elettronico quando aveva escogitato un nuovo processo per la registrazione delle immagini, che chiamò olografia, derivato dalla parola greca “holos”, che significa completo. Gabor chiamò così la sua nuova invenzione perché andava oltre la fotografia convenzionale, che registra solo una delle prospettive di un oggetto. Un’immagine olografica registra anche le sue informazioni tridimensionali.

Il complesso metodo ideato da Gabor prevede due passaggi: il primo consiste nel fissare l’immagine di un oggetto su una lastra fotografica in un certo modo e il secondo nell’illuminare quella lastra una volta sviluppata. Gabor non ebbe successo con il suo scopo iniziale, che era quello di migliorare le immagini del microscopio elettronico, ma da quel piccolo fallimento nacque il suo grande successo—un nuovo metodo per rappresentare la realtà.

Nel 1948 realizza il primo ologramma con la luce emessa da una lampada al mercurio. L’oggetto era una piccola diapositiva circolare, quasi un millimetro e mezzo di diametro, contenente i nomi dei fisici Huygens, Young e Fresnel. Quel tentativo è stato molto rudimentale, ma ha gettato le basi dell’olografia. Nel 1971, Dennis Gabor ha ricevuto il premio Nobel per la fisica per l’invenzione e lo sviluppo del metodo olografico.

L’arrivo del laser

La fabbricazione dei primi laser, appena inventati negli anni ‘ 60, permise la perfezione del metodo olografico di Gabor, piuttosto grezzo perché la luce che lo produceva non era molto potente. I primi ologrammi che rappresentavano un oggetto tridimensionale ben definito provenivano dalle mani dei fisici americani Emmett Leith e Juris Upatnieks, e quelli del fisico sovietico Yuri Denisyuk.

Il sistema utilizzato da questi fisici per rendere ologrammi prima illuminato, con il raggio di un laser, l’oggetto la cui immagine volevano registrare. Quindi hanno posizionato una lastra fotografica che ha ricevuto la luce laser dopo aver passato l’oggetto. L’immagine ottenuta dopo lo sviluppo della piastra è nota come motivo a frangia ed è quella che, se correttamente illuminata, genera l’ologramma.

Gli usi più pratici

L’olografia è uno strumento molto efficace per eseguire misurazioni di altissima precisione. Quando un oggetto è illuminato, il modello di fasci di luce che appare dopo averlo superato, e che può essere raccolto su una lastra fotografica, è unico, come un’impronta digitale. Per vedere se c’è stato qualche tipo di cambiamento in un oggetto, è possibile catturare quel modello (chiamato fronte d’onda) in momenti diversi e confrontarli. Ciò consente di determinare con grande precisione, se si sono verificate deformazioni su qualsiasi oggetto, anche se le modifiche sono piccole come la lunghezza d’onda della luce utilizzata.

Gli ologrammi sono molto difficili da falsificare perché è quasi impossibile ottenere lo stesso fronte d’onda da qualcosa, se non fa parte dello stesso oggetto e se l’intero processo utilizzato per realizzare l’ologramma non è lo stesso. Da qui le sue applicazioni in sicurezza, come i piccoli ologrammi che appaiono su banconote e certificati. Sul fronte della banconota da cinque euro, nella fascia d’argento sul lato destro, c’è l’ologramma dell’Europa (un personaggio della mitologia greca), il simbolo€, una finestra e il valore della banconota. Questa band complica molto le cose per i contraffattori.

Immagini artistiche

Alcuni musei utilizzano ologrammi di oggetti delicati e preziosi per sostituire gli originali. Questo è il caso dell’Uomo Lindow, una mummia di 2300 anni, che è ben conservata in una camera del British Museum di Londra, mentre il suo ologramma è presentato sia al pubblico che ai ricercatori per studiarlo.

L’olografia inoltre è stata descritta nel cinema in alcune sequenze famose. Un esempio è visto in “Ritorno al futuro II”, quando Marty McFly sta guardando il poster pubblicitario per il film “Jaws 19” e improvvisamente lo squalo si anima e lo attacca. Gli ologrammi laser 3D sono senza dubbio i più spettacolari.

L’olografia del futuro

Tra i progetti attuali legati all’olografia, forse il più atteso è lo sviluppo di un televisore con tecnologia 3D senza bisogno di occhiali. Al giorno d’oggi, videoconferenza cellulare ha lasciato il sistema olografico “Star Wars” obsoleto per la messaggistica. Tuttavia, la tecnologia olografica potrebbe fare televisione 3D decollare, bypassando l’uso di occhiali.

Altre applicazioni di olografia che stanno arrivando includono la creazione di ologrammi personali o lo sviluppo di ologrammi aerei che possono essere percepiti. La tecnica degli ologrammi tattili aerei funziona grazie a un dispositivo sviluppato presso l’Università di Tokyo. Questi ologrammi, oltre a permettere di osservare un oggetto in tre dimensioni che galleggia nell’aria, generano anche l’illusione di poterlo toccare.

Cambieremo il mondo reale in un mondo olografico? Saremo in grado di inviare i nostri ologrammi al lavoro? In ogni caso, sembra che l’olografia sia sicura di illuminare il nostro futuro.