Unsichtbare Formen mit Ultraschall fühlen

Mit Schallwellen unsichtbare Objekte fühlen? Klingt verrückt, ist es aber gar nicht. An der Universität Bristol forscht man gerade genau an dieser Technologie. Was nach Zukunftsmusik klingt, ist vielleicht schon bald für uns alle zugänglich. Wie die Technologie genau funktioniert, haben wir in diesem Beitrag versucht zu erklären.

Universität Bristol arbeitet an neuer Technologie, die es ermöglicht unsichtbare 3D-Formen mit Ultraschallstrahlen zu fühlen

Konzentrierte Schallwellen erzeugen das Gefühl unsichtbarer Objekte, die in der Luft schweben.

Status Quo – VR und AR

Virtual und Augmented Reality Technologien werden immer immer besser darin, uns Dinge sehen zu lassen, die nicht wirklich da sind. In Kombination mit einem Sensorsystem (wie Kinect) können wir sogar mit diesen virtuellen Objekten interagieren. Das fehlende Teil hier ist die Berührung: die Fähigkeit, Dinge zu fühlen, die nicht wirklich existieren. Mit einer Reihe von fokussiertem Ultraschall, der Turbulenzmuster in der Luft erzeugen kann, konnten Informatiker der Universität Bristol 3D-Formen in der Luft erzeugen, die man nicht sehen, aber berühren kann.

Ultraschall lässt unsichtbare Objekte „anfassbar“ werden

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Erste Tests mit der Ultraschall-Technologie

Testbenutzer, die keinerlei Erfahrung mit dieser Art von Technologien hatten, hatten keine Schwierigkeiten, eine Reihe von 3D-Grundformen zu identifizieren; darunter einen Kegel, eine Pyramide, eine Kugel und einen Würfel. Der Algorithmus, der das Ultraschall-Array antreibt, ist effizient genug, um in Echtzeit ausgeführt zu werden. Das bedeutet, dass die haptische Rückmeldung nahezu augenblicklich erfolgen kann und die Formen als Reaktion auf Benutzereingaben dynamisch verändert werden könnten. Hier gibt es viele Möglichkeiten und potenzielle Anwendungen, vor allem in Verbindung mit virtueller oder erweiterter Realität, wie die Forscher der University of Bristol in ihrem Beitrag erörtern:

Spüren unzugänglicher Objekte

Unzugängliche Objekte, wie sie in Museen oder im Inneren des menschlichen Körpers zu finden sind, können mit Hilfe von bidirektionalen Spiegeln oder neurochirurgischen Requisiten visuell erforscht werden. Diese bestehenden Methoden erlauben es dem Benutzer zwar, mit den Objekten zu interagieren und sie mit den Händen zu schneiden, bieten aber kein haptisches Feedback. Die Erweiterung mit dem System ermöglicht ein überlegenes räumliches Lernen und die Fähigkeit, wertvolle Informationen durch haptisches Feedback hervorzuheben. Die Abbildung 1 zeigt einen Chirurgen bei der Untersuchung eines CT-Scans mit haptischem Feedback, welches es ihm erlaubt, Tumore zu ertasten.

Hier findest du weitere Informationen:

IEEE Spectrum

University of Bristol