70 trilioane fps, cusp camera

Cea mai rapidă cameră foto din lume captează tot

Chiar dacă aparatele foto ne permit să percepem fenomene care altfel ar trece neobservate, vitezele lor de captură tot nu sunt îndeajuns de rapide și ne limitează fundamental capacitatea de a vedea, practic, orice. Însă, oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din California speră să schimbe paradigma.

Într-o nouă lucrare publicată în revista Nature Communications, oamenii de știință conturează o nouă tehnică imagistică care poate capta nici mai mult, nici mai puțin de 70 de trilioane de cadre pe secundă.

70 trilioane fps, cusp camera

Dezvoltarea imagistică anterioară bazată pe senzorii de siliciu au generat viteze de până la milioane de cadre pe secundă, spune Lihong Wang, profesor de inginerie medicală și inginerie electrică la Caltech, pentru Popular Mechanics. Dar tot nu este destul de rapid pentru a observa și documenta unele dintre cele mai trecătoare curiozități din lumea noastră fizică, de la fuziunea nucleară, la impulsuri ultrascurte de lumină de ordinul picosecundelor (10-12 secunde), până la descompunerea radioactivă fluorescentă de molecule.

Oamenii de știință studiază de obicei aceste evenimente ultra rapide, declanșând evenimentul dorit de mai multe ori și observându-l în mod repetat printr-o fereastră diferită de timp. Această abordare neliniară, adesea folosită pentru studierea reacțiilor chimice, se numește metoda pump-probe. Deși se dovedește inteligent, este încă imposibil să redăm imagini cu evenimente ultrarapide în timp real, ceea ce înseamnă că putem reuși doar cu sarcinile repetabile.

În 2014, Lihong Wang a introdus tehnologia originală CUP de mare viteză (fotografia comprimată cu hiperviteză) la 100 de miliarde de cadre/s. Până în 2018, tehnologia a fost upgradată la T-CUP, iar viteza de filmare a atins 10 trilioane de cadre/s. Noua tehnologie CUSP (fotografia spectrală ultra-rapidă comprimată) a crescut viteza de filmare de șapte ori până la 70 de trilioane de cadre/s.

CUSP se bazează pe un laser cu impulsuri de lumină ultra-scurte cu o durată de o femtosecundă (10-15 sec). Sistemul optic împarte aceste impulsuri în sclipiri și mai scurte. Aceste impulsuri fracționate luminează ținta, iar apoi, printr-un alt sistem optic, lovesc senzorul de imagine, care formează imaginea rezultată.

Imaginea schemă a unei instalații de 70 de trilioane de cadre/s (Caltech)

70 trilioane fps, cusp camera

70 trilioane fps, cusp camera

„Ne asumăm aplicarea [dezvoltărilor] într-un spectru larg de fenomene extrem de rapide, cum ar fi distribuția luminii ultra-scurte, propagarea undelor, fuziunea nucleară, transportul fotonilor în nori și țesuturile biologice și, printre altele, degradarea fluorescentă a biomoleculelor”, a spus Wang.

Tehnologia CUSP poate fi folosită și pentru a explora lumea ultra-rapidă a fizicii fundamentale și pentru a crea electronice mai compacte și mai sensibile.

Patrick
Acum 15 ani îmi căutam locul în lumea profesionala. Am căutat să îmi aleg un domeniu care să-mi placă, să mă caracterizeze și am început să tatonez mai multe terenuri, printre care și geografia turistică. În scurt timp am renunțat la studiul geografiei turistice din motive personale și familiale pentru un job în IT, care începea să devină la modă pe atunci. Astfel că am început lucrul la o companie de furnizare servicii de internet care a început în cartierul în care locuiam și în câțiva ani s-a extins. Pe atunci aveam un PC cu procesor AMD low-end (chiar și pentru vremea aceea) cu care am început să învăț software: programare, design grafic (începusem pasiunea pentru Adobe Photoshop cu care astazi am avansat la post-procesare fotografii și pictură digitală, ilustrație etc.), dintre care și web design, domeniu în care am început, pe atunci, destul de timid și cu multe greșeli. În timp, mi-am construit un portfoliu de lucrări, am câștigat câțiva clienți, iar apoi, după câțiva ani mi-a crescut reputația odată cu avansarea în tehnologie, pentru ca recent să-mi înființez Studiourile Cydrone, o companie-studio de creație digitală. Am trecut de la HTML4, XHTML, la HTML5 si CSS3, apoi la CMS web developing. Nu am ratat nici domeniul bloggingului și mi-am pornit primul meu blog pe blogspot.com, apoi am trecut la domeniu propriu. Astăzi scriu pe diverse platforme, în primul rând pe cea personala, pe care am transformat-o într-o academie online (Cydrone Archetypal Academy) în care abordez teme avansate precum matematica de modelare (vă aduceți aminte că am început cu programarea? Nu degeaba…), geometrie sacră, fractali, modele numerologice de succes, stil de viață sănătos și conștient, afaceri de succes, antreprenoriat, dezvoltare personala, educație financiară, iar în al doilea rând am fondat Revista România Culturală, o platforma online în care promovez cultura română din toate timpurile (căreia îi sunt pe vecie recunoscător). Alte platforme pe care mai scriu sunt androidinfo.ro (știri și recenzii în tehnologie mobile și nu numai), infotimes.ro (știri generale), dar și pe medium.com, linkedin.com etc.
%d blogeri au apreciat: