Para ilmuwan merancang metode untuk melihat objek buram di dalam dengan cahaya tampak

Bayangkan bisa melihat benda-benda seperti Superman. "Kekuatan super" ini mungkin lebih dekat daripada yang Anda kira, karena banyak artikel mengusulkan metode untuk melihat objek buram, seperti jaringan tubuh manusia, di dalam dan menggunakan cahaya alami: yaitu, dengan warna yang setia.

Kedokteran sudah memiliki beberapa teknologi untuk melihat tubuh manusia di dalamnya, seperti x-ray, ultrasound dan computed tomography. Tetapi menggunakan cahaya tampak memiliki kelebihan: Berinteraksi dengan tubuh, membawa serta informasi seperti perubahan biokimia, anomali seluler, dan kadar glukosa dan oksigen darah.

Sekarang para ilmuwan mendapatkan gambar berkualitas baik dari jaringan halus, seperti telinga tikus. Jika teknologi dapat melihat bahkan bagian terdalam tubuh, itu dapat menghilangkan prosedur yang mengganggu seperti biopsi atau memungkinkan operasi laser dengan presisi milimeter.

Untuk melihat jaringan di dalamnya, kita harus berurusan dengan penyerapan dan pembiasan cahaya yang tidak teratur. Artinya, tidak ada hubungannya dengan apa yang diserap - informasi hilang selamanya - tetapi secara teori dimungkinkan untuk merekonstruksi apa yang telah disebarkan. Untuk tujuan ini, para ilmuwan terinspirasi oleh solusi yang digunakan para astronom untuk memecahkan masalah hamburan cahaya, yang terdiri dari penggunaan cermin yang dapat dideformasi untuk membatalkan distorsi.

Saat ini kami dapat melihat gambar dari dalam tubuh dengan CT scan, sinar-X dan ultrasonografi, tetapi tidak ada informasi warna

Trial and error

Allard Mosk dan Ivo Vellekoop menggunakan "space light modulator", sebuah pemancar cahaya yang dapat mengontrol transmisi berbagai bagian sinar laser dengan menunda satu bagian relatif ke yang lain. "Mereka menembakkan laser mereka melalui modulator pada selembar kaca yang dicat, menempatkan detektor di belakang objek dan menggunakan komputer untuk memantau seberapa banyak cahaya yang bisa diambil detektor, " kata sebuah artikel Nature.

"Komputer kemudian menambahkan atau mengurangi keterlambatan setiap pixel modulator melalui proses coba-coba untuk melihat perubahan mana yang meminimalkan hamburan laser saat melewati kaca. Bahkan, sistem berusaha untuk melahirkan distorsi yang penghalang buram akan membatalkan, "lanjutnya. Setelah satu jam menjalankan algoritma, mereka mencapai fokus ribuan kali lebih kuat dari sinyal latar belakang.

Tidak menyadari percobaannya, ahli biologi Changhuei Yang dari California Institute of Technology sedang mencoba metodologi yang sama. Kedua artikel yang diterbitkan adalah pemicu bagi ilmuwan lain untuk mempelajari lebih dalam studi ini.

Menggunakan perangkat seperti cermin "pembalik waktu", dimungkinkan untuk menyalakan kembali cahaya pada jalurnya dan menerangi lokasi yang berfokus pada ultrasonografi.

Menguraikan Pola

Fisikawan optik Jacopo Bertolotti dari University of Exeter (UK) telah berhasil memiliki emitor dan detektor di depan objek. Dalam eksperimennya, ia menempatkan huruf Yunani "pi" yang berpendar, 50-mik (0, 05 mm) di belakang layar buram.

Ketika dia menghidupkan telepon, ada gambar objek yang buram, seolah-olah di belakang pancuran. Apa yang dilakukan ilmuwan adalah menerapkan laser, merekam pola hamburan cahaya dan kemudian melakukan hal yang sama di sudut lain. Dengan mengulangi proses dan membandingkan pola peer to peer, ia mampu mereproduksi format huruf.

Melihat pola, percobaan Universitas Exeter dapat mengambil desain yang disembunyikan oleh layar buram

Pencahayaan internal

Changhuei Yang dan ahli biologi Benjamin Judkewitz kemudian melakukan percobaan yang lebih canggih menggunakan "cermin pembalik waktu" yang mengembalikan cahaya di sepanjang jalur yang sama. Mereka menerangi suatu objek dan memfokuskan USG, yang tidak mudah menyebar, pada titik yang menarik.

Semua cahaya yang melewati titik ini berubah dalam frekuensi. Di sisi lain, cermin hanya memantulkan sinar cahaya yang dimodifikasi yang membuat jalan kembali dan menambahkan energi mereka ke cahaya dari lintasan pertama, sehingga menerangi tempat dalam objek buram.

Sekarang tantangannya adalah untuk dapat melakukan ini di tempat-tempat yang lebih dalam pada tubuh, karena teknologi sekarang memungkinkan gambar diambil hanya dalam 5, 6 milidetik, cukup untuk target bergerak seperti jaringan hidup.

Selain aplikasi yang jelas dalam kedokteran, teknik ini dapat digunakan untuk mengembalikan lukisan, karena akan mungkin untuk melihat apa yang ada di bawah cat. "Banyak pelukis bekerja di banyak lapisan, dan yang di bawah ini dapat mempengaruhi kerusakan fisik dan kimia kanvas, jadi ada artinya mengetahui apa yang ada di sana jika Anda ingin melestarikannya, " kata Bertolotti. Penggunaan lain adalah militer, untuk melihat melalui perisai.

Melalui TecMundo