Vendo através das paredes: imagem revela objeto escondido

 

"Isso vai ser muito útil em nanotecnologia. Queremos visualizar estruturas que estão escondidas dentro de ambientes complexos, como chips de computador."[Imagem: UTwente] Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/11/2012

Espalhamento da luz

Materiais como uma folha de papel, uma parede ou um vidro fosco parecem opacos porque eles dispersam e espalham a luz que incide sobre eles.

Em vez de seguir a linha reta que percorre através de materiais transparentes, a luz segue um caminho errático imprevisível.

É isto que torna impossível ver as coisas que estão por detrás dos materiais opacos.

Várias técnicas têm sido desenvolvidas que permitem a recuperação de imagens de objetos quando há uma quantidade ínfima de luz disponível, ou seja, quando alguns raios de fato viajaram em linha reta.

Câmera a laser enxerga além da esquina

Contudo, até hoje ninguém havia inventado uma forma de criar uma imagem a partir de uma luz que tenha sido totalmente espalhada.

Informação embaralhada

Jacopo Bertolotti e seus colegas da Universidade de Twente, na Holanda, acabam de fazer isto, mapeando o ângulo de um feixe de laser que ilumina um difusor opaco - um vidro fosco, através do qual não se pode ver nada diretamente.

O laser vai sendo movido, mas incide sempre sobre o mesmo ponto no vidro fosco.

Ao mesmo tempo, um computador interpreta a quantidade de luz retornada por um objeto fluorescente, escondido atrás do difusor, e compara essa luz com o ângulo do laser.

"Embora a intensidade da luz não seja suficiente para formar uma imagem do objeto diretamente, a informação necessária para fazer isso está lá, mas de uma forma embaralhada," explica o orientador do trabalho, professor Allard Mosk.

Segundo ele, Jacopo e seu colega Elbert van Putten tiveram a brilhante ideia de tentar desembaralhar a informação para tentar recriar a imagem. E deu certo.

Fotografando o que não se vê

O programa de computador primeiro tenta adivinhar a informação que falta, e então vai refinando seu palpite analisando cada porção da informação disponível.

A técnica ainda é bastante limitada, tendo funcionado para um objeto fluorescente do tamanho de uma célula - 50 micrômetros.

Mas a equipe acredita que isso é mais do que suficiente para permitir a criação de técnicas de microscopia que permitam a reconstrução de imagens em ambientes caracterizados pelo forte espalhamento da luz.

"Isso vai ser muito útil em nanotecnologia. Queremos visualizar estruturas que estão escondidas dentro de ambientes complexos, como chips de computador," disse Mosk.

Eles também sonham em estender o seu método para examinar objetos sob a pele humana. "Mas, por enquanto," diz o Dr. Mosk, "a nossa técnica é muito lenta para isso."

Bibliografia:

Non-invasive imaging through opaque scattering layers
Jacopo Bertolotti, Elbert G. van Putten, Christian Blum, Ad Lagendijk, Willem L. Vos, Allard P. Mosk
Nature
Vol.: 491, 232-234
DOI: 10.1038/nature11578