Eletrônica

Bombeiros enxergam através do fogo com visão holográfica

Holografia infravermelha permite bombeiros veram através do fogo e fumaça
As imagens adquiridas através do fogo com as técnicas atuais são vistas do lado esquerdo. Do lado direito, a reconstrução holográfica permite ver detalhes (como os dedos) e até os trajes da pessoa (camiseta, óculos).[Imagem: Optics Express]

Visão infravermelha

Bombeiros já utilizam equipamentos de visão infravermelha para detectar pontos mais quentes, que precisam ser resfriados primeiro.

Quando o fogo se alastra para valer, porém não dá para ver nada lá dentro - por exemplo, pessoas cercadas pelas chamas.

A menos que haja uma forma de enxergar através do fogo.

É o que acabam de inventar Massimiliano Locatelli e seus colegas do Instituto Nacional de Óptica, na Itália.

Eles criaram uma nova câmera que usa holografia para captar imagens digitais em 3D na faixa do infravermelho.

Visão através da fumaça e do fogo

Já existem equipamentos que permitem alguma visão através da fumaça, mas eles não funcionam quando há fogo.

Como usam lentes para coletar e focalizar a luz, a intensa radiação infravermelha emitida pelas chamas cega os sensores que capturam as imagens.

O sistema criado por Locatelli não usa lentes, de forma que a luz coletada é distribuída por todos os pixels do sensor da câmera, evitando a saturação e a criação de pontos cegos.

O segredo está na holografia, uma técnica para criar imagens 3D de um objeto.

Holograma a quente

Para criar um holograma, um feixe de laser é dividido em dois - um feixe que varre o objeto e um feixe de referência. Quando a reflexão do feixe de objeto - a parte dele que volta depois de incidir sobre o objeto - e o feixe de referência são recombinados, eles criam um padrão de interferência que codifica a imagem 3-D.

No novo sistema, um feixe de laser infravermelho é disperso por todo o ambiente. Ao contrário da luz visível, que não consegue penetrar na fumaça espessa e nas chamas, os raios infravermelhos passam por elas quase totalmente.

A luz infravermelha, no entanto, reflete-se em quaisquer objetos ou pessoas na sala, e as informações recolhidas por esta luz refletida são gravadas por uma câmera holográfica.

Em seguida, as informações são decodificadas para revelar os objetos além da fumaça e das chamas.

Holografia infravermelha permite bombeiros veram através do fogo e fumaça
O sistema de filmagem holográfica não usa lentes, evitando a saturação e capturando detalhes dos objetos. [Imagem: Optics Express]

Filme holográfico ao vivo

O resultado é um filme em 3-D da sala e de tudo o que há dentro dela.

"Nós demonstramos pela primeira vez a possibilidade de se obter uma gravação holográfica de uma pessoa ao vivo, mesmo quando ela está em movimento," disse Pietro Ferraro, coautor da pesquisa.

O próximo passo é miniaturizar toda a tecnologia na forma de um equipamento que possa ser posto em um tripé.

Além de fazer imagens de áreas incendiadas, o equipamento poderá ser usado em túneis, em testes não-destrutivos de estruturas e em várias aplicações biomédicas, por exemplo, monitoramento da respiração, detecção de batimentos cardíacos e exames do coração, medições de deformação do corpo durante exercícios etc.

Bibliografia:

Imaging live humans through smoke and flames using far-infrared digital holography
M. Locatelli, E. Pugliese, M. Paturzo, V. Bianco, A. Finizio, A. Pelagotti, P. Poggi, L. Miccio, R. Meucci, P. Ferraro
Optics Express
Vol.: 21, Issue 5, pp. 5379-5390
DOI: 10.1364/OE.21.005379




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