El equipo científico de Caltech ha fabricado una cámara que captura literalmente lo invisible, a un billón de fotogramas por segundo

Los científicos continúan empujando los límites de lo que las cámaras son capaces de hacer.

Como un dispositivo de fotografía ultrarrápida (pCUP) recientemente desarrollado, que es capaz de capturar un impresionante billón de cuadros por segundo.

Eso es alucinante, pero no es un registro, porque algunos de los mismos investigadores desarrollaron una cámara que puede tomar 10 billones de disparos por segundo en 2018.

Sin embargo, esta nueva cámara también tiene otro truco de fiesta: puede capturar objetos transparentes y otros fenómenos invisibles a simple vista, como las ondas de choque.

Si bien esta increíble tecnología no será de gran utilidad para sus fotos de vacaciones o selfies de Instagram, promete tener una variedad de usos científicos en física, biología y química.

La cámara funciona utilizando la técnica innovadora utilizada en el modelo 2018, donde las mediciones de la intensidad de la luz se combinan con una imagen estática y algunas matemáticas avanzadas para producir todos esos cuadros.

Nuevo esta vez es un ingrediente adicional, la microscopía de contraste de fase: esta es una técnica fotográfica más antigua en la que los cambios en las posiciones relativas de las ondas de luz a medida que pasan a través de diferentes densidades se convierten en cambios en el brillo.

Permite ver objetos transparentes

“Lo que hemos hecho es adaptar la microscopía de contraste de fase estándar para que proporcione imágenes muy rápidas”.

“Esto nos permite obtener imágenes de fenómenos ultrarrápidos en materiales transparentes”, dice el ingeniero eléctrico Lihong Wang, del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

La microscopía de contraste de fase fue inventada por el físico holandés Frits Zernike en la década de 1930, y se aferra a la forma en que la luz cambia de velocidad a medida que pasa a través de los materiales.

Esos cambios de velocidad hacen que materiales como el vidrio sean mucho más fáciles de detectar con esta técnica.

En cuanto a la parte más nueva de la tecnología, el equipo de Caltech lo llama tecnología ultrarrápida comprimida de codificación sin pérdida (LLE-CUP).

Esto marca la próxima generación de cámaras Streak, dispositivos que capturan un evento completo de una sola vez de manera que permite registrar el tiempo de las ondas de luz.

El trabajo anterior de Wang agregó un nuevo componente, un dispositivo acoplado por carga, que redujo los tiempos.

Ahora, ha combinado una forma mejorada de esta configuración con microscopía que filtra la luz no dispersada para mapear los cambios que el ojo humano no puede ver.

Con las cámaras científicas cada vez más sofisticadas, están conduciendo a nuevos descubrimientos sobre el mundo que nos rodea, ya sea para tomar instantáneas del cuerpo humano o para grabar enredos cuánticos.

Resultado de imagen de caltech camera invisible

Aquí, los investigadores capturaron con éxito el movimiento de una onda de choque a través del agua y un pulso láser a través de un material cristalino.

Según los investigadores, su cámara podría usarse para más propósitos en el futuro, ya que se puede combinar con varios otros sistemas de imágenes ópticas existentes.

Podría, por ejemplo, eventualmente permitir a los científicos capturar la forma en que las llamas se expanden en las cámaras de combustión, o registrar las señales que viajan a través de las neuronas a escala microscópica.

“A medida que las señales viajan a través de las neuronas, hay una dilatación diminuta de las fibras nerviosas que esperamos ver”, dice Wang.

“Si tenemos una red de neuronas, tal vez podamos ver su comunicación en tiempo real”, concluyó.

Vía: Science Advances

 

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