{"id":5028,"date":"2015-07-04T09:56:46","date_gmt":"2015-07-04T08:56:46","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/?p=5028"},"modified":"2017-03-12T10:47:11","modified_gmt":"2017-03-12T09:47:11","slug":"que-se-puede-hacer-con-la-holografia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/2015\/07\/04\/que-se-puede-hacer-con-la-holografia\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 se puede hacer con la holograf\u00eda?"},"content":{"rendered":"

2015, A\u00f1o de la Luz y de las Tecnolog\u00edas basadas en la Luz.<\/h4>\n

Emmett Leith<\/a> (1927-2005), uno de los pioneros de la holograf\u00eda, en 1986 se\u00f1al\u00f3:<\/p>\n

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La holograf\u00eda puede parecer un campo de investigaci\u00f3n no muy amplio. Sin embargo, si la combinas con otros campos conseguir\u00e1s un \u00e1rea lo suficientemente grande para poder dedicarle toda una vida.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

Prueba de ello es que la t\u00e9cnica hologr\u00e1fica ha proporcionado y sigue proporcionando innumerables aplicaciones en multitud de campos cient\u00edficos y tecnol\u00f3gicos, adem\u00e1s de tratarse de uno de los \u201craros\u201d campos cient\u00edficos que ha proporcionado un medio para el arte<\/a>. Es dif\u00edcil, por no decir imposible, enumerar todos los desarrollos y aplicaciones a los que ha dado lugar de la holograf\u00eda, por lo que a continuaci\u00f3n \u00fanicamente se van a mencionar algunos de ellos.<\/p>\n

Aunque la reconstrucci\u00f3n de una imagen en tres dimensiones dando la sensaci\u00f3n perfecta de relieve es, sin duda, una de las realizaciones m\u00e1s espectaculares y m\u00e1s conocidas de la holograf\u00eda, hay otras muchas aplicaciones en \u00e1mbitos muy diferentes.\u00a0Recordemos que la primera emisi\u00f3n l\u00e1ser es de 1960<\/a>, el primer holograma de un objeto bidimensional de 1963 y el de un objeto tridimensional<\/a> de 1964. Pues bien, una de las primeras aplicaciones cient\u00edficas y tecnol\u00f3gicas de la holograf\u00eda se inici\u00f3 justo un a\u00f1o despu\u00e9s, en 1965, justo ahora hace cincuenta a\u00f1os, y fue la interferometr\u00eda hologr\u00e1fica<\/strong> y supone un m\u00e9todo muy poderoso de an\u00e1lisis no destructivo. Mediante esta t\u00e9cnica se pueden visualizar los modos de vibraci\u00f3n de instrumentos,\u00a0estudiar las deformaciones de objetos debidas a esfuerzos o bien analizar\u00a0la distribuci\u00f3n de temperatura, por ejemplo, en el interior de una bombilla.\u00a0A lo largo de las l\u00edneas que aparecen en el interferograma de la imagen la temperatura es constante.<\/p>\n

\"interferometria-holografica\"<\/a><\/p>\n

Puede aplicarse al estudio de fen\u00f3menos de transporte, la visualizaci\u00f3n del flujo de fluidos, medidas de componentes en ambientes hostiles o corrosivos, la realizaci\u00f3n de ensayos no destructivos e incluso se ha aplicado en otros campos como la ortopedia, en el estudio de las deformaciones de huesos y pr\u00f3tesis, o en estudios relacionados con la conservaci\u00f3n y restauraci\u00f3n de obras de arte.<\/p>\n

El an\u00e1lisis de part\u00edculas<\/strong> microsc\u00f3picas distribuidas en un determinado volumen es otro campo en el que la holograf\u00eda ha mostrado ser de gran utilidad. En esta aplicaci\u00f3n se hace uso tanto de configuraciones en eje como fuera de eje y suele utilizarse un l\u00e1ser pulsante. Con esta t\u00e9cnica es posible analizar el tama\u00f1o, la posici\u00f3n, el desplazamiento y la velocidad de las part\u00edculas y permite estudiar desde aerosoles hasta el plancton marino e incluso se ha utilizado para analizar la din\u00e1mica de part\u00edculas microsc\u00f3picas y el crecimiento de cristales en condiciones de microgravedad mediante experimentos realizados a bordo del trasbordador espacial Discovery<\/em> en los que se registraron m\u00e1s de mil hologramas, lo que permiti\u00f3 disponer de un verdadero laboratorio espacial \u201cvirtual\u201d en la Tierra.<\/p>\n

Tambi\u00e9n se fabrican elementos \u00f3pticos hologr\u00e1ficos<\/strong> como redes de difracci\u00f3n, lentes, espejos y otros dispositivos m\u00e1s complejos como interconectores de fibras \u00f3pticas formados tanto por lentes hologr\u00e1ficas como por espejos hologr\u00e1ficos\u00a0o\u00a0concentradores solares utilizando lentes y espejeos hologr\u00e1ficos.<\/p>\n

\"elementos-opticos-holograficos\"<\/a><\/p>\n

Tambi\u00e9n se han fabricado como esc\u00e1neres <\/strong>con los que se leen los c\u00f3digos de barras y que est\u00e1n formados por un disco con sectores cada uno de los cuales es una lente hologr\u00e1fica que deflecta el de luz incidente en una determinada direcci\u00f3n.<\/p>\n

\"Captura<\/a><\/p>\n

La funci\u00f3n de los\u00a0visores hologr\u00e1ficos <\/strong>es formar la imagen en el infinito de la informaci\u00f3n presentada en una pantalla y superponerla con los objetos observados en el mundo exterior. Estos visores tambi\u00e9n se han incorporado tanto en el propio casco de los pilotos de los aviones de combate como en el interior de los aviones. El a\u00f1o pasado, la empresa TruLifeOptics<\/a>, formada por miembros del National Physical Laboratory<\/em> y la empresa Colour Holographic, ambos de Gran Breta\u00f1a, ha presentado unas gafas formadas por dos elementos \u00f3pticos hologr\u00e1ficos y que tambi\u00e9n permiten ver simult\u00e1neamente informaci\u00f3n proporcionada por un sistema electr\u00f3nico junto con los objetos exteriores.<\/p>\n

\"visores-holograficos\"<\/a>

Visores hologr\u00e1ficos. Cr\u00e9dito: TruLifeOptics.<\/p><\/div>\n

En nuestra sociedad, dominada por las tecnolog\u00edas de la informaci\u00f3n, la utilizaci\u00f3n de la holograf\u00eda en el almacenamiento de informaci\u00f3n es una de las aplicaciones que presentan en estos momentos m\u00e1s inter\u00e9s. Mediante el multiplexado se puede registrar un gran n\u00famero de hologramas en una misma placa y posteriormente es posible recuperar la informaci\u00f3n separadamente. \u00c9ste es el principio de las memorias hologr\u00e1ficas<\/strong> en las que se puede almacenar en poco espacio una gran cantidad de informaci\u00f3n. Aunque las mayores dificultades t\u00e9cnicas para llevarla a la pr\u00e1ctica han estado relacionadas con la obtenci\u00f3n de un material de registro adecuado, ya se han fabricado los primeros prototipos de sistemas de almacenamiento hologr\u00e1fico con discos hologr\u00e1ficos con una capacidad de almacenamiento de 300 mil MB e incluso se habla de TB.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Memorias hologr\u00e1ficas. Cr\u00e9dito: Akonia (http:\/\/akoniaholographics.com).<\/p><\/div>\n

Se pueden obtener hologramas generados por ordenador<\/strong>, en los que se calcula con un ordenador el diagrama interferencial sobre la superficie del holograma y se representa, por ejemplo, en un modulador espacial de luz (SLM). Estos hologramas son s\u00f3lo una parte de un campo m\u00e1s amplio conocido como holograf\u00eda digital<\/strong>.<\/p>\n

\"CGH\"<\/a>

Hologramas generados por ordenador. Cr\u00e9dito: Centre of molecular materials for photonics and electronics, University of Cambridge (http:\/\/www-g.eng.cam.ac.uk\/CMMPE\/displays3d.html).<\/p><\/div>\n

En 2014 se public\u00f3 un art\u00edculo en la revista Advanced Optical Materials<\/a><\/em> que demostraba la posibilidad de utilizar sensores hologr\u00e1ficos<\/strong> basados en las propiedades de los hologramas de reflexi\u00f3n, en particular a la ley de Bragg<\/a>, ya que cuando se iluminan con luz blanca, el color de la luz reflejada depende de las variaciones de espesor del holograma pues cambia la separaci\u00f3n entre las franjas de interferencia almacenadas. Se ha propuesto su aplicaci\u00f3n, por ejemplo, para medir el pH e incluso para el diagn\u00f3stico m\u00e9dico.<\/p>\n

<\/div>\n

Los hologramas de seguridad<\/strong> son quiz\u00e1s la aplicaci\u00f3n m\u00e1s importante de la holograf\u00eda desde el punto de vista comercial. La dificultad t\u00e9cnica que tiene la realizaci\u00f3n de hologramas y el hecho de que s\u00f3lo con medios complejos y sofisticados sea posible producir en serie copias de un holograma original han hecho de la holograf\u00eda una t\u00e9cnica adecuada para sistemas de seguridad como los utilizados en tarjetas de cr\u00e9dito, billetes de banco, documentos de identidad o etiquetas de productos comerciales, incluidos algunos productos farmac\u00e9uticos que se comercializan en el sudeste asi\u00e1tico, donde est\u00e1 muy extendida la venta de medicinas ilegales.\u00a0En todos estos casos, la utilizaci\u00f3n de hologramas pretende evitar o por lo menos hacer mucho m\u00e1s dif\u00edcil su falsificaci\u00f3n. Asimismo, tambi\u00e9n se est\u00e1n empezando a utilizar m\u00e9todos hologr\u00e1ficos para la autentificaci\u00f3n de huellas digitales.<\/p>\n

\"hologramas-de-seguridad\"<\/a><\/p>\n

Tambi\u00e9n es posible realizar retratos hologr\u00e1ficos<\/strong>. El primero de ellos fue realizado la noche de Halloween de 1967 y fue un autorretrato de Lawrence Siebert de la Empresa\u00a0Conductron<\/em>\u00a0de Ann Arbor, Michigan. Realizar hologramas de personas presenta dos problemas importantes, en primer lugar, las personas no pueden estar quietas durante la exposici\u00f3n y, en segundo lugar, tienden a cerrar los ojos cuando se exponen a la luz del l\u00e1ser. Aunque la persona intente estar completamente en reposo, no puede dejar de respirar, sus m\u00fasculos no est\u00e1n r\u00edgidos y su coraz\u00f3n sigue palpitando. Todo ello produce movimientos. Siebert resolvi\u00f3 este problema utilizando l\u00e1seres pulsantes<\/strong> cuyos breves pulsos de luz duran unos pocos nanosegundos. Mediante la utilizaci\u00f3n de este tipo de l\u00e1seres es posible realizar retratos hologr\u00e1ficos pues la alteraci\u00f3n de la escena a registrar es pr\u00e1cticamente nula durante el tiempo de duraci\u00f3n del pulso. Un retrato hologr\u00e1fico hist\u00f3rico es el holograma de transmisi\u00f3n de Dennis Gabor<\/a> (1900-1979) realizado\u00a0en 1971 por R. Rhinehaart de la McDonell Douglas Electronics Corporation<\/em> para celebrar la concesi\u00f3n del Premio Nobel de F\u00edsica. Tambi\u00e9n Hans I. Bjelkhagen realiz\u00f3\u00a0un\u00a0retrato hologr\u00e1fico\u00a0al\u00a0presidente de los Estados Unidos, Ronald Reagan, y en 2004 Chris Levine hizo un retrato hologr\u00e1fico de\u00a0la reina Isabel II de Inglaterra<\/a>\u00a0para conmemorar el 800 aniversario de la llegada de la corona a las Islas Brit\u00e1nicas.<\/p>\n

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Chris Levine junto con el holograma de la Reina Isabel II de Inglaterra.<\/p><\/div>\n

El problema de los hologramas registrados con la luz de un \u00fanico l\u00e1ser, es que al reconstruirlos se ven de ese color. Sin embargo, se pueden conseguir hologramas en color<\/strong> si en el proceso de registro se utilizan tres l\u00e1seres (rojo, verde y azul). En la imagen se muestra el montaje de registro de un holograma de reflexi\u00f3n en color realizado por hans I. Bjelkaghen..<\/p>\n

\"holografia-color-1\"<\/a><\/p>\n

La fidelidad en la reproducci\u00f3n de formas, colores y brillos es tan espectacular que es dif\u00edcil decir si lo que se ve es el objeto mismo detr\u00e1s de una ventana de vidrio o una reproducci\u00f3n hologr\u00e1fica.<\/p>\n

La holograf\u00eda tambi\u00e9n se utiliza en los museos<\/strong> para sustituir algunos objetos delicados y valiosos por hologramas de los mismos o para sustituir los objetos originales por hologramas en exposiciones itinerantes. \u00c9ste es, por ejemplo, el caso del Hombre de Lindow<\/em>, una momia de m\u00e1s de 2300 a\u00f1os de antig\u00fcedad encontrada en Cheshire, Inglaterra, en 1984. El original se encuentra en una c\u00e1mara del Museo Brit\u00e1nico, en Londres, con temperatura y humedad controladas, mientras que se hizo un holograma de la momia tanto para exponerlo al p\u00fablico como para que distintos investigadores pudieran estudiarla. La realizaci\u00f3n de hologramas de piezas valiosas ha hecho posible que \u00e9stas puedan observarse en lugares distintos de los que realmente se encuentran. Hologramas del tipo Denisyuk se utilizaron en la antigua Uni\u00f3n Sovi\u00e9tica y en otros pa\u00edses para la conservaci\u00f3n de obras de arte consideradas tesoros arqueol\u00f3gicos, a trav\u00e9s de un vasto programa de colaboraci\u00f3n entre f\u00edsicos y muse\u00f3logos. De hecho, en muchas ocasiones se hace uso de la t\u00e9cnica de Denisyuk para sustituir los objetos originales por hologramas en exposiciones itinerantes. En 1984 se realizaron en la Universidad de Alicante una serie de hologramas de reflexi\u00f3n sobre el tesoro de Villena. La fidelidad en la reproducci\u00f3n de formas, colores y brillos es tan espectacular que es dif\u00edcil decir si lo que se ve es el objeto detr\u00e1s de una ventana de vidrio o una reproducci\u00f3n hologr\u00e1fica.<\/p>\n

\"hologramas-museos\"<\/a><\/p>\n

Stephen Benton<\/a>\u00a0(1941-2003) es una pieza clave en el desarrollo de la holograf\u00eda moderna y no s\u00f3lo por sus contribuciones cient\u00edficas, sino que tambi\u00e9n destaca su faceta art\u00edstica. En una ocasi\u00f3n se\u00f1al\u00f3:<\/p>\n

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La creatividad no pertenece solamente al dominio del arte, existe en todas las \u00e1reas de nuestra existencia y uno de los aspectos m\u00e1s interesantes de la holograf\u00eda es la relaci\u00f3n simbi\u00f3tica que se da entre las ciencias y las artes<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n

En 1966, Emmett Leith y Juris Upatnieks realizaron un holograma en colaboraci\u00f3n con el fot\u00f3grafo Fritz Goro para la revista Life.<\/p>\n

\"Fritz-Goro\"<\/a>

Emmett Leith y Juris Upatnieks con el objeto original del holograma de Goro (1966) y Emmett Leith con el mismo objeto original (2003).<\/p><\/div>\n

En el a\u00f1o 1968 se public\u00f3 en la revista Leonardo<\/a><\/em> un art\u00edculo se\u00f1alando la posibilidad de utilizar la holograf\u00eda como una nueva forma de arte<\/em><\/a> y enseguida algunos artistas se adentraron en la aventura hologr\u00e1fica<\/a>\u00a0como Salvador Dal\u00ed, que realiz\u00f3 en 1972 una exposici\u00f3n que inclu\u00eda hologramas en la Galer\u00eda Knoedler de Nueva York a la que asisti\u00f3 el propio Gabor. La holograf\u00eda posee un innegable inter\u00e9s como una de las t\u00e9cnicas m\u00e1s revolucionarias de creaci\u00f3n de im\u00e1genes tridimensionales y su capacidad de atracci\u00f3n-fascinaci\u00f3n es enorme. Frente al espacio est\u00e1tico y constante de la pintura o la fotograf\u00eda, el espacio hologr\u00e1fico implica el movimiento del espectador y una variaci\u00f3n de la imagen en tanto en cuanto se producen \u00e1ngulos de visi\u00f3n distintos en la percepci\u00f3n din\u00e1mica de la imagen hologr\u00e1fica. Lejos de ser una ventana fija abierta a un espacio fijo, el holograma act\u00faa, en este caso, como una “ventana con memoria”<\/strong>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Hologramas de Margaret Benyon.<\/p><\/div>\n

Para terminar se\u00f1alar que la holograf\u00eda puede aplicarse utilizando una gran parte del espectro electromagn\u00e9tico, desde im\u00e1genes con microondas y radar, pasando por los infrarrojos, el espectro visible y la radiaci\u00f3n ultravioleta, hasta los rayos X. Tambi\u00e9n se pueden utilizar haces de electrones o neutrones e incluso ondas sonoras. Existen hologramas art\u00edsticos, retratos hologr\u00e1ficos, hologramas en color y tambi\u00e9n se encuentran hologramas en las tiendas de regalos, en libros, en museos, en tarjetas de felicitaci\u00f3n o en sellos de correos. Los hologramas de seguridad son un gran negocio: tarjetas de cr\u00e9dito, billetes de banco y hasta hay hologramas en las etiquetas de ciertos productos como la\u00a0ropa deportiva para asegurar su autenticidad y distinguirla de las imitaciones. La interferometr\u00eda hologr\u00e1fica es una t\u00e9cnica que se aplica en \u00e1reas muy diversas, los elementos \u00f3pticos hologr\u00e1ficos se emplean es sistemas \u00f3pticos muy variados, el almacenamiento hologr\u00e1fico de informaci\u00f3n es ya una realidad y la holograf\u00eda aparece tambi\u00e9n en investigaciones de f\u00edsica fundamental como la teor\u00eda de la relatividad o la f\u00edsica cu\u00e1ntica. En sus casi setenta\u00a0a\u00f1os de vida, y a pesar de sus err\u00e1ticos inicios, podemos afirmar, sin riesgo a equivocarnos, que<\/p>\n

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la holograf\u00eda ha demostrado tener un gran pasado y un magn\u00edfico presente, pero desde luego lo que es innegable es que sigue teniendo un futuro muy prometedor.<\/strong><\/p>\n

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