Membuat kamera super cepat untuk menangkap objek tak terlihat

Membuat kamera super cepat untuk menangkap objek tak terlihat
Membuat kamera super cepat untuk menangkap objek tak terlihat
Anonim

Ilmuwan Amerika telah meningkatkan kamera tercepat di dunia untuk menangkap objek transparan dan proses tak terlihat seperti gelombang kejut atau pulsa laser. Deskripsinya ada di jurnal Science Advances.

Lebih dari setahun yang lalu, seorang profesor di Institut Teknologi California Lihong Wang (Lihong Wang) mengembangkan kamera tercepat di dunia - perangkat yang mampu mengambil 10 triliun gambar per detik. Ini sangat cepat sehingga bahkan dapat menunjukkan pergerakan cahaya dalam gerakan lambat. Tetapi perangkat ini tidak cocok untuk menangkap objek transparan atau proses yang terjadi di lingkungan transparan.

Sekarang Lihong Wang dan rekan-rekannya telah meluncurkan perkembangan baru yang menggabungkan kamera ultra-cepat yang mampu menghasilkan satu triliun gambar per detik dan mikroskop fase kontras. Perangkat menangkap gambar ultra-cepat dari objek transparan dan bahkan fenomena tak terlihat seperti gelombang kejut atau pulsa laser.

Mikroskop kontras fase dikembangkan hampir 100 tahun yang lalu oleh fisikawan Belanda Fritz Zernike untuk memungkinkan visualisasi objek transparan, seperti sel, yang sebagian besar adalah air. Metode ini didasarkan pada fakta bahwa gelombang cahaya diperlambat atau dipercepat ketika melewati berbagai bahan. Misalnya, jika seberkas cahaya melewati sepotong kaca, ia melambat saat memasuki kaca dan kemudian dipercepat lagi saat keluar. Perubahan kecepatan ini tercermin dalam waktu tempuh gelombang. Dengan beberapa teknik optik, cahaya yang melewati kaca dapat dibedakan dari cahaya yang tidak melewatinya, dan kaca menjadi terlihat oleh instrumen.

“Kami telah mengadaptasi mikroskop kontras fase standar untuk memberikan pencitraan yang sangat cepat yang memungkinkan kami menampilkan fenomena ultra-cepat dalam bahan transparan,” kata Lihun Wang dalam siaran pers dari institut tersebut.

Rendering ultra-cepat dicapai melalui teknologi encoding LLE-CUP yang terkompresi, ultra-cepat, dan lossless dari Wang. Tidak seperti kebanyakan teknologi video ultra-cepat lainnya, yang mengambil serangkaian gambar secara berurutan, sistem LLE-CUP mengambil satu bidikan, menangkap semua gerakan dari awal hingga akhir.

Wang menyebut teknologi baru fotografi ultracepat terkompresi fase-sensitif. Untuk menunjukkan kemampuan perangkat, para ilmuwan memfilmkan propagasi gelombang kejut dalam media berair dan pulsa laser dalam bahan kristal.

Menurut peneliti, teknologi ini masih dalam tahap awal pengembangan, tetapi seiring waktu akan dapat ditemukan aplikasinya di banyak bidang fisika, kimia, dan biologi. Dengan beberapa penyempurnaan, dimungkinkan untuk merekam dalam video bahkan bagaimana sinyal melewati neuron. Perpanjangan kecil serabut saraf yang terjadi selama perjalanan sinyal akan memungkinkan Anda untuk melihat interaksi dalam jaringan neuron.

"Kami berharap dapat melihat sedikit perluasan serabut saraf saat sinyal melewati neuron. Dan dalam jaringan saraf, kami mungkin dapat melihat hubungan mereka secara real time," kata ilmuwan tersebut. Selain itu, katanya, karena suhu diketahui mengubah kontras fase, sistem "mampu menggambarkan bagaimana bagian depan api merambat di ruang bakar."

Direkomendasikan: