Uno dei canali più popolari su YouTube è quello dei Slo Mo Guys, che riprendono ogni tipo di azione con videocamere ad alta velocità, rivelando dettagli che normalmente sfuggono facilmente ai nostri occhi. Tuttavia, la scienza ha bisogno di telecamere ancora più veloci, dell'ordine di miliardi di fotogrammi al secondo. Un recente studio di tre università ha portato all'utilizzo di una fantastica supercamera, così rapida da poter registrare l'equivalente ottico di un boom sonico.
Lo studio della luce è davvero affascinante. La fisica ci dice che non possiamo viaggiare più veloci di essa, ma misurare e osservare le sue proprietà è qualcosa di completamente diverso. Naturalmente, la luce non lo rende facilissimo, e questo porta allo sviluppo di dispositivi sorprendenti, con capacità di rilevamento e sensibilità senza precedenti. Un gruppo di ricercatori delle università di Washington (St. Louis), Illinois e Tsinghua in Cina ha presentato uno studio sulle registrazioni in tempo reale della dispersione di un impulso laser attraverso un «cono di Mach fotonico». Come sono riusciti a registrarlo? Con una fotocamera mostruosa in grado di catturare 100 miliardi di fotogrammi al secondo.
Certo, la fotocamera è solo metà dell'equazione. Il termine «boom ottico» non è una novità. Molti testi indicano la radiazione Cherenkov, il famoso bagliore blu che si osserva nei reattori nucleari. Questo effetto richiede che la luce diventi un po' più lenta a causa del suo spostamento in un mezzo, e ciò che gli scienziati hanno usato qui è stata una nebbia di ghiaccio secco all'interno di un tubo, posizionato tra due piastre di silicio e ossido di alluminio. La «fotocamera» è in realtà un termine generico per descrivere un sistema complesso formato da tre fotocamere CCD (una delle quali converte i fotoni in elettroni) e diversi filtri. Il risultato finale è la prima registrazione di un cono di Mach fotonico.
Che tipo di applicazioni può avere questa tecnologia? I responsabili suggeriscono innanzitutto la biomedicina e la registrazione del «traffico» dei segnali nel cervello umano. In futuro, la priorità sarà commercializzare le fotocamere, in modo che altri laboratori possano avere accesso a un simile progresso. 100 miliardi di fotogrammi al secondo. Lasciamo che questo numero si sedimenti nelle nostre menti...
Accedi allo studio: http://advances.sciencemag.org/content/3/1/e1601814
Fonte: https://phys.org/news/2017-01-camera-capture-imagery-optical-mach.html
