Uvidíme naživo komunikáciu v našom mozgu? Vedci vyvinuli kameru s rýchlosťou 1 bilión záberov za sekundu

Dokáže zachytiť vedci, na ktoré si ľudské oko ani netrúfa. Narozdiel od klasických vysokorýchlostných kamier však sníma aj veci, ktoré sú svojím spôsobom neviditeľné. Nová metóda pritom v podstate nie je žiadnym objavom, kombinuje technológie, ktoré vedci už nejaký čas poznali.

Už pred vyše rokom sa vedcom z Kalifornského technického inštitútu (Caltech) podarilo vyvinúť najrýchlejšiu kameru na svete, ktorá dokázala zachytiť až 10 biliónov (amerických triliónov, pozn. red.) za jedinú sekundu. Kamera bola tak rýchla, že dokázala natočiť pohyb svetla v spomalenom zábere. Rýchlosť je však vo vede tým najvýznamnejším ukazovateľom. Z Caltechu tak najnovšie hlásia objav ultrarýchlej kamery, ktorá zachytí aj to, čo nevidí.

Nová kamera, ktorá vznikla vďaka výskumu vedenom Lihongom Wangom, profesorom inžinierstva na Kalifornskom technickom inštitúte, síce nie je taká rýchla, no dokáže zachytiť aj objekty, ktoré tá najrýchlejšia nie. Sníma síce „len“ 1 bilión obrazov za sekundu, dokáže však zachytiť aj priehľadné objekty či efemérne (prchavé) javy, ako napríklad rázové javy či signály prechádzajúce neurónmi.

Wang pri svojom najnovšom výskume skombinoval predošlý vysokorýchlostný fotografický systém so staršou technológiou, fázovo-kontrastnou mikroskopiou, ktorá bola vyvinutá na zobrazovanie priehľadných objektov. Metóda sa využíva napríklad pri skúmaní buniek, ktoré z väčšej časti tvorí voda.

Metódu fázovo-kontrastnej mikroskopie objavil už pred takmer storočím holandský fyzik Frits Zernike. Spočíva vo využití zmeny rýchlosti pohybu svetelných vĺn pri prechádzaní priehľadnými materiálmi. Napríklad lúč svetla pri prechode sklom najskôr spomalí a následne pri výstupe z materiálu opäť zrýchľuje. Využitím optických vlastností je následne možné rozlíšiť svetlo prechádzajúce sklom od toho stáleho a priehľadný objekt tak lepšie zobraziť.

Na rýchle snímanie Wang využil technológiu, ktorú sám nazval LLE-CUP. Narozdiel od klasického vysokorýchlostného snímania však Wangova technológia pri snímaní jedného záberu zachytí aj všetok pohyb, ku ktorému dôjde počas snímania. A práve takto je schopná Wangova technológia zachytiť napríklad aj pohyb svetla, ktorý je pri klasických fotografických metódach neviditeľný.

Wang upozorňuje, že nová metóda je ešte len na začiatku svojho vývoja, v budúcnosti by však mohla nájsť široké využitie vo fyzike, biológii aj chémii. Jedným z očakávaných objavov, ku ktorým by sa dalo s pomocou novej metódy dopracovať, je podľa vedca skúmanie komunikácie neurónov v reálnom čase.

Pozri aj:

Obrovský prelom vo vede: Vedci zostrojili najrýchlejšie rotujúci objekt sveta. Za minútu spraví 300 miliárd…