Eletrônica

Supercâmera fotografa 1 trilhão de quadros por segundo

Supercâmera fotografa 1 trilhão de quadros por segundo
O protótipo da câmera ultrarrápida ainda é enorme, mas poderá ser miniaturizado. [Imagem: Keiichi Nakagawa/Universidade de Tóquio]

Câmera mais rápida do mundo

Em 2014, pesquisadores japoneses criaram a câmera mais rápida do mundo, chamada STAMP (Sequentially Timed All-optical Mapping Photography - fotografia por mapeamento totalmente óptico sequencialmente temporizada).

Agora a equipe tornou o equipamento ainda mais poderoso, fazendo-o capaz de capturar 25 imagens em sequência, com intervalos na casa dos femtossegundos, criando um filme inédito de eventos até agora só calculados em teorias ou detectados por meios indiretos.

A primeira versão da câmera só conseguia capturar seis fotos em sequência, mas a equipe afirma que a tecnologia atual permitirá um novo upgrade nos próximos meses, tornando o equipamento capaz de capturar 100 quadros sem interrupções.

A lista de utilidades desta tecnologia é enorme, mas um dos testes feitos pela equipe para testar a câmera pode dar uma ideia de seu potencial: quando a estrutura atômica de um cristal é atingido por um raio laser, a luz gera ondas de átomos que viajam pelo cristal a um sexto da velocidade da luz, algo como 44.800 km/segundo - a câmera consegue capturar esse movimento.

Câmeras de alta velocidade

As câmeras de alta velocidade tradicionais são limitadas pela velocidade de processamento dos seus componentes eletrônicos. Já a STAMP supera essas limitações usando apenas componentes ópticos. O custo disso é que o aparelho ainda é enorme.

Outra técnica de imageamento, conhecida como espectroscopia bomba-sonda - o bombeamento dispara o feixe de luz de excitação, e outro feixe sonda a amostra - é capaz de alcançar taxas de captura superiores à da STAMP, mas só consegue capturar um quadro de cada vez, ou seja, é essencialmente uma máquina fotográfica.

A técnica de imageamento da STAMP baseia-se em uma propriedade da luz chamada dispersão, a mesma observada em um arco-íris. A câmera divide um pulso de luz ultrarrápido em uma série de fótons de diferentes cores, que atingem o objeto a ser filmado em uma rápida sucessão. Cada cor pode então ser capturada para montar um filme do objeto durante o tempo que leva para que toda a luz dispersada o atinja.

Bibliografia:

Motion Picture Femtophotography with Sequentially Timed All-optical Mapping Photography
Keiichi Nakagawa, Atsushi Iwasaki, Yu Oishi, Ryoichi Horisaki, Akira Tsukamoto, Aoi Nakamura, Kenichi Hirosawa, Hongen Liao, Takashi Ushida, Keisuke Goda, Fumihiko Kannari, Ichiro Sakuma
Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) Proceedings




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