Um estudo recente divulgado na revista Nature Communications revelou a existência da câmera mais rápida do mundo, capaz de registrar imagens a uma velocidade impressionante de 156 trilhões de quadros por segundo. Segundo os cientistas, essa inovação permite a visualização e análise de fenômenos ultrarrápidos que antes eram invisíveis ao olho humano.
Essa tecnologia revolucionária tem o potencial de impactar diversos campos de pesquisa e desenvolvimento, desde a inovação em tecnologias de aprendizado de memória em computadores até avanços em tratamentos médicos com ultrassom.
Em uma entrevista ao Live Science, Jinyang Liang, autor principal do estudo e professor do Instituto Nacional de Pesquisa Científica (INRS) do Quebec, destacou a importância dessa nova câmera para a pesquisa científica. Ele afirmou: “Estamos no caminho para desenvolver um sistema de imagem muito versátil que nos permitirá visualizar muitos fenômenos que antes eram inacessíveis”.
Com informações do site Mega Curioso, fenômenos ultrarrápidos eram difíceis de serem capturados até mesmo pelas câmeras mais avançadas, cujos sensores só conseguem capturar imagens a uma taxa de várias centenas de milhões de quadros por segundo. Isso se tornava um obstáculo para a observação de alguns eventos da natureza, que ocorrem em escalas de tempo cinco ou seis vezes mais rápidas.
Em 2020, Liang liderou um artigo sobre uma técnica chamada “fotografia ultrarrápida comprida”, alcançando resultados de até 70 trilhões de quadros por segundo. Anos depois, seu laboratório conseguiu mais que dobrar esse recorde com uma técnica chamada “femtofotografia em tempo real com abertura codificada por varredura”.
Essa técnica depende de uma fonte de luz especial conhecida como laser “chirped”, que estende os comprimentos de onda da luz para que luzes de cores diferentes cheguem em momentos diferentes. Assim, quando um pulso de laser é disparado contra um objeto, cada comprimento de onda captura informações de diferentes pontos no tempo.
Na configuração criada por Liang e sua equipe, a luz passa por uma grade que divide os comprimentos de onda e os envia em diferentes direções. Em seguida, eles passam por uma máscara, que cria uma espécie de QR Code. Por fim, outra grade reúne todos os comprimentos de onda em um único feixe, que atinge um sensor de imagem.
Para decodificar esses dados, um software especial é usado para determinar quais partes do sinal vêm de qual comprimento de onda. Isso permite dividir um único instante em vários quadros para criar um filme curto. Essa tecnologia permite que os cientistas registrem fenômenos em femtossegundos — um quatrilionésimo de segundo.
Liang mencionou em seu artigo que a nova tecnologia foi configurada para registrar um semicondutor absorvendo fótons de um pulso de laser, mas que também pode ter outros usos relevantes no futuro. Por exemplo, os pesquisadores esperam que essa ferramenta possa ser usada para registrar como as células respondem às ondas de choque causadas por dispositivos de ultrassom e muito mais.
