Física - Holografia 2

Holografia

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Obra de arte holográfica apresentada no MIT

Holografia é uma forma de se registrar ou apresentar uma imagem em três dimensões. Foi concebida teoricamente em 1948 pelo húngaro Dennis Gabor, vencedor do Prémio Nobel de Física em 1971, e somente executada pela primeira vez nos anos 60, após a invenção do laser. É utilizada pela Física como uma sofisticada técnica para análise de materiais ou armazenamento de dados.

O nome holografia vem do grego holos (todo, inteiro) e graphos (sinal, escrita), pois é um método de registo "integral" com relevo e profundidade. Os hologramas possuem uma característica única: cada parte deles possui a informação do todo. Assim, um pequeno pedaço de um holograma terá informações de toda a imagem do mesmo holograma completo. Ela poderá ser vista na íntegra, mas a partir de um ângulo estreito. A comparação pode ser feita com uma janela: se a cobrirmos, deixando um pequeno buraco na cobertura, permitiremos a um espectador continuar a observar a paisagem do outro lado, de um ângulo muito restrito. Mas ele ainda verá toda a paisagem pelo buraco.

Este conceito de registo "total", no qual cada parte possui a informações do todo, é utilizado em outras áreas, como na Neurologia, na Neuro-fisiologia e na Neuro-psicologia, para explicar como o cérebro armazena as informações ou como a nossa memória funciona.

Desta forma, a holografia não deve ser considerada simplesmente como mais uma forma de visualização de imagens em três dimensões, mas sim como um processo de se codificar uma informação visual e depois (através do laser) decodificá-la, recriando "integralmente" esta mesma informação. É importante notar que diversas formas de projecção são erroneamente chamadas de holográficas por resultarem em imagens que aparentemente estão no ar (projecções sobre telas transparentes, películas de água, fumaça ou óleo). Na verdade, o sentido da holografia é o da reconstrução e da integralidade da imagem e não de uma impressão visual fantasmagórica. Até hoje, não existe uma forma de projecção de imagens no ar sem qualquer suporte, seja ela holográfica ou não.

O termo holografia também é conhecido por holograma, que quer dizer "registo inteiro" ou "registo integral".

Método de Dennis Gabor

Este método usa lentes e não usa raios para captar a imagem. Divide-se o laser em dois feixes: o primeiro é reflectido pelo objecto antes de atingir o filme fotográfico; o outro, incide directamente sobre o filme. No percurso, os dois feixes cruzam-se e as ondas de luz interferem umas nas outras. Onde as cristas das ondas se encontram, forma-se luz mais intensa; onde uma crista de um feixe encontra o intervalo de onda de outro, forma-se uma região escura. Esta sobreposição é possível porque o laser se propaga através de ondas paralelas e igualmente espaçadas. O resultado é uma imagem tridimensional que reproduz o objecto fielmente mas só é vista quando se ilumina este filme com o laser. Para que esta imagem seja vista com a luz branca normal é preciso aplicar novamente o laser. Assim, coloca-se o filme exposto e revelado como se fosse um objecto a ser holografado e um filme virgem que receberá a imagem através dos dois feixes. O resultado é um 'holograma visível sob a luz branca. Na verdade, pode-se considerar a holografia como uma "reconstrução luminosa do objeto" em três dimensões. A técnica de Gabor foi aperfeiçoada ao longo do tempo por outros cientistas como Stephen Benton, o que permitiu a difusão da holografia fazendo com que fosse utilizada em diversas áreas. Os hologramas podem ser reproduzidos em película fotográfica, películas plásticas especiais ou em poliéster metalizado (hologramas impressos).'

Áreas de utilização

A holografia é usada dentro da pesquisa científica no estudo de materiais, desenvolvimento de instrumentos ópticos, criação de redes de difracção entre outras. Na área da indústria tem aplicações no controle de qualidade de materiais, armazenamento de informação e na segurança (vide textos abaixo). A holografia também é utilizada na área da comunicação como um "display" de alto impacto visual comercialmente usado como elemento promocional em pontos-de-venda, standes, museus, exposições, etc.

Já nas artes visuais diversos artistas trabalham a holografia como uma forma de expressão.

Os pioneiros da holografia no Brasil foram o Prof. José Lunazzi, da UNICAMP, Moysés Baumstein e Fernando Catta-Preta. Baumstein produziu mais de 200 hologramas comerciais para empresas, instituições e agências de promoção, além de inúmeras holografias artísticas.

Armazenamento de dados

A possibilidade de armazenar grandes quantidades de informação em algum tipo de meio é de grande importância, para arquivamento, processamento de informações ou mesmo para imagens. Na área da tecnologia da informação testa-se o uso de hologramas como uma forma "ótica" de armazenamento de dados, que permite armazenar a informação em alta densidade em cristais ou foto-polímeros. Como desdobramento destes testes uma nova geração de DVDs está sendo criada pelo Bell Labs dos Estados Unidos e por outros laboratórios pelo mundo com base nos princípios holográficos. Enquanto os aparelhos de DVD atuais (incluindo o Blu-Ray e o extinto HD-DVD) lêem e gravam as informações no disco em uma ou mais camadas através de um sistema que altera o foco do raio laser, foi criado um novo disco onde o raio é dividido, alterado e recombinado de modo a criar padrões de interferência. Estes na verdade são pequenos hologramas gravados por toda a camada sensível do disco que ocupam um espaço muito pequeno. Assim pode-se gravar uma densidade enorme de informação chegando-se ao patamar de Terabytes de dados (trilhões de bytes). Isto equivaleria a 800 vezes o que um DVD normal pode armazenar hoje. Este tipo de DVD ainda experimental é chamado de HVD Holographic Versatile Disc, ou Disco Holográfico Versátil.

Segurança

O uso de hologramas impressos (em base de poliester ou suportes "destrutíveis") para segurança se dá porque é muito difícil de produzir e replicar estes tipos de hologramas, assim eles são aplicados em produtos como um selo que comprovaria sua autenticidade. Porém apesar de requerer equipamentos caros, especializados e avançados tecnologicamente nos últimos anos apareceram diversas falsificações de produtos com selos holográficos provando que se o valor do produto compensa a pirataria também investe em alta tecnologia. Os hologramas mais comuns para segurança são adesivos aplicados em cartões de crédito e de banco, em produtos de informática, relógios, DVDs e vários outros produtos passíveis de pirataria. De forma mais sofisticada hologramas impressos são integrados ao papel moeda para aumentar o grau de segurança de notas, acções, certificados bancários. atualmente as notas de 20, e a partir de novembro de 2010 as notas de 50/100 reais no Brasil, de 5/10/20 libras na Inglaterra, 5/10/20/50/100 dólares canadenses no Canadá, 5000/10000 yens no Japão, possuem tiras holográficas impressas.

Artes visuais

Como forma de expressão artística a holografia ainda é considerada embrionária, uma estética holográfica está por ser desenvolvida, porém diversos artistas plásticos a utilizaram, entre eles a inglesa Margaret Benyon, os norte-americanos Rudie Berkhout e Harriet Casdin-Silver, os brasileiros Moysés Baumstein, Augusto de Campos, Décio Pignatari e a japonesa Setsuko Ishii. A primeira exposição de hologramas no Brasil foi organizada por Ivan Isola em 1981 no pavilhão da Bienal em São Paulo com hologramas produzidos em diversos países.

Moysés Baumstein montou um laboratório em São Paulo dirigido à produção holográfica artística e comercial, desenvolveu técnicas próprias que resultaram em hologramas de grande impacto visual e qualidade. No final da década de '80 trabalhou com Augusto de Campos, Décio Pignatari, Júlio Plaza, Wagner Garcia e Rozélia Medeiros expondo em diversos museus e instituições no Brasil e no exterior.

Seu laboratório esteve em actividade de 1982 à 2002.