Akademiker vid University of Sussex har kommit i garderoben för att återskapa en av de mest ikoniska Star Wars-teknologierna genom att för första gången utveckla hologram som kan ses med blotta ögat såväl som hörs och kännas.

Även om ännu inte kan sända ett 3D-nödanrop från prinsessan Leia, Multimodal Acoustic Trap Display (MATD) kan visa en färgad fjäril som försiktigt flaxar i luften, emojis och andra bilder som är synliga utan behov av VR- eller AR-headset.

Huvudförfattare Dr Ryuji Hirayama, en JSPS-stipendiat och Rutherford Fellow vid University of Sussex, sa:"Vår nya teknik hämtar inspiration från gamla TV-apparater som använder en enda färgstråle som skannar längs skärmen så snabbt att din hjärna registrerar den som en enda bild. Vår prototyp gör detsamma med en färgad partikel som kan röra sig så snabbt var som helst på 3 -D utrymme att det blotta ögat ser en volymetrisk bild i luften."

MATD använder ultraljud för att fånga en partikel och lysa upp den med rött, grön, och blått ljus för att kontrollera dess färg när det snabbt skannar genom ett öppet utrymme för att avslöja illusionen av volymetriskt innehåll.

Prototypen skannar innehållet på mindre än 0,1 sekund som ögat tar för att integrera olika ljusstimuli under en enda form.

Förutom visuellt innehåll, prototypen som utvecklats av ett team vid University of Sussex School of Engineering and Informatics kan också spränga ut en kör av Queen eller skapa en taktil knapp i luften genom att använda ultraljud enbart.

Dr Diego Martinez Plasencia, medskapare av MATD och en forskare om 3-D användargränssnitt vid University of Sussex, sa:"Även om det inte är hörbart för oss, ultraljud är fortfarande en mekanisk våg och den bär energi genom luften. Vår prototyp styr och fokuserar denna energi, som sedan kan stimulera dina öron för ljud, eller stimulera din hud att känna sig nöjd."

Forskargruppen tror att MATD-systemet kan bli ett otroligt användbart visualiseringsverktyg för ett stort antal yrken inklusive alla som arbetar inom biomedicin, design eller arkitektur.

Projektledare Sri Subramanian, Professor i informatik vid University of Sussex och en Royal Academy of Engineering Chair i Emerging Technologies, sa:"Vårt MATD-system revolutionerar konceptet med 3D-visning. Det handlar inte bara om att innehållet är synligt för blotta ögat och på alla sätt perceptuellt liknar ett verkligt objekt samtidigt som det tillåter betraktaren att nå inuti och interagera med visa.

"Det är också det faktum att det bygger på en princip som också kan stimulera andra sinnen, att sätta det över alla andra visningsmetoder och få oss närmare än någonsin till Ivan Sutherlands vision om den ultimata visningen."

MATD kan skapa ytterligare perceptuella förnimmelser jämfört med rivaliserande hologramteknologier som 3D-TV, ljusfältsdisplayer eller volymetriska displayer.

Författarna tror att dess potential att manipulera materia utan att röra kan öppna intressanta möjligheter att blanda kemikalier utan att kontaminera dem, utföra ultraljudslevitation inuti vävnader för att exakt leverera livräddande läkemedel och många lab-in-a-chip-applikationer.

Dr Hirayama tillade:"MATD skapades med hjälp av billiga och kommersiellt tillgängliga komponenter, vi tror att det finns gott om utrymme för att öka dess kapacitet och potential.

"Att arbeta vid frekvenser högre än 40KHz kommer att tillåta användningen av mindre partiklar, öka upplösningen och precisionen i det visuella innehållet, medan frekvenser över 80KHz ger optimal ljudkvalitet.

"Kraftfullare ultraljudshögtalare, mer avancerade kontrolltekniker eller till och med användning av flera partiklar, skulle kunna möjliggöra mer komplexa, starkare taktil återkoppling och högre ljud.

"Så även om vi ännu inte har matchat rebellalliansens kommunikationsförmåga, vår prototyp har kommit närmast hittills och öppnat upp för en mängd andra spännande möjligheter i processen."

Studien publiceras i Natur .