Un equipo de físicos de la Universidad de Sussex ha desarrollado con éxito la primera cámara no lineal capaz de capturar imágenes de alta resolución del interior de objetos sólidos utilizando radiación de terahercios THz.
Dirigida por el profesor Marco Peccianti del Laboratorio de Fotónica Emergente EPic, Luana Olivieri, el Dr. Juan S. Totero Gongora y un equipo de estudiantes de investigación construyeron un nuevo tipo de cámara THz capaz de detectar ondas electromagnéticas THz con una precisión sin precedentes.
Las imágenes producidas con radiación THz se denominan 'hiperespectrales' porque la imagen consta de píxeles, cada uno de los cuales contiene la firma electromagnética del objeto en ese punto.
Tumbada entre microondas e infrarrojos en el espectro electromagnético, la radiación THz penetra fácilmente materiales como papel, ropa y plástico de la misma manera que los rayos X, pero sin ser dañino. Es seguro de usar incluso con las muestras biológicas más delicadas.Las imágenes de THz permiten 'ver' la composición molecular de los objetos y distinguir entre diferentes materiales, como el azúcar y la cocaína, por ejemplo.
Explicando la importancia de su logro, el profesor Peccianti dijo: "El desafío principal en las cámaras THz no es recolectar una imagen, sino preservar la huella digital espectral de los objetos que puede ser fácilmente corrompida por su técnica. Aquí es donde la importanciade nuestro logro miente. La huella digital de todos los detalles de la imagen se conserva de tal manera que podemos investigar la naturaleza del objeto con todo detalle ".
Hasta ahora, las cámaras capaces de capturar una imagen hiperespectral preservando todos los detalles finos revelados por la radiación THz no se habían considerado posibles.
El equipo de EPic Lab utilizó una cámara de un solo píxel para obtener imágenes de objetos de muestra con patrones de luz THz. El prototipo que construyeron puede detectar cómo el objeto altera los diferentes patrones de luz THz. Al combinar esta información con la forma de cada patrón original,la cámara revela la imagen de un objeto, así como su composición química.
Las fuentes de radiación THz son muy débiles y las imágenes hiperespectrales tenían, hasta ahora, una fidelidad limitada. Para superar esto, el equipo de Sussex brilló un láser estándar en un material no lineal único capaz de convertir la luz visible en THz. La cámara prototipo creaOndas electromagnéticas de THz muy cerca de la muestra, similar a cómo funciona un microscopio. Como las ondas de THz pueden viajar a través de un objeto sin afectarlo, las imágenes resultantes revelan la forma y composición de los objetos en tres dimensiones.
El Dr. Totero Gongora dijo: "Este es un gran paso adelante porque hemos demostrado que todas las posibilidades exploradas en nuestra investigación teórica previa no solo son factibles, sino que nuestra cámara funciona incluso mejor de lo que esperábamos. Al construir nuestro dispositivo, descubrimosHay varias formas de optimizar el proceso de generación de imágenes y ahora la tecnología es estable y funciona bien. La siguiente fase de nuestra investigación será acelerar el proceso de reconstrucción de imágenes y acercarnos a la aplicación de cámaras THz en aplicaciones del mundo real; como la seguridad del aeropuerto,sensores inteligentes para automóviles, control de calidad en la fabricación e incluso escáneres para detectar problemas de salud como el cáncer de piel ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Sussex . Original escrito por Margaret Ousby. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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