Imaginar o comportamento dos fótons é algo complicado. A luz é a coisa mais rápida que temos conhecimento de todo o universo, e capturar a sua trajetória em vídeo requer um equipamento capaz de filmar com altíssima taxa de quadros.

Pesquisadores da Universidade de Washington trabalham em uma nova câmera capaz de capturar imagens a uma velocidade de 100 bilhões de quadros por segundo. Ela permitirá que a ciência faça novas descobertas sobre a luz usando uma técnica chamada de Compressed Ultrafast Photography.

“Pela primeira vez, os seres humanos serão capazes de ver os pulsos de luz em tempo real”, comentou o líder do estudo Lihong Wang, professor de engenharia biométrica da Gene K.

A nova câmera 2D abrirá novas portas para novos estudos que antes era impossíveis. A tecnologia usada é constituída por um conjunto de dispositivos, tais como microscópios e telescópios com lentes emparelhadas para capturar os eventos. O conjunto é centrado em volta de um pedaço de tecnologia existente, chamada de “streak camera”, capaz de medir a variação da intensidade de um pulso de luz ao longo do tempo. Câmera de registro contínuo, no entanto, só conseguem gravar em uma única dimensão, onde os algoritmos e componentes adicionados pela equipe de Wang conseguiram ampliar para o uso em duas dimensões.

A lente capta os fótons e os envia através de um tubo longo coberto por espelhos com tamanho de uma pequena moeda. Cada espelho fragmenta a luz que passa pelo tubo disparando um raio de fótons pela fenda da câmera em raia. Isto converte os fótons em elétrons, que são cortados por eletrodos, a fim de converter o tempo no espaço, gerando, assim, uma imagem em 2D.

Estes dados brutos são enviados para um computador, onde tudo é processado gerando uma imagem digital. Com isso, tal tecnologia poderá ser usada para biomedicina, no estudo de proteínas com imagens fluorescente.

“Fluorescência é um aspecto importante de tecnologias biológicas. Podemos usar as imagens para medir o tempo de vida de elemento, incluindo a de proteínas que reagem ao estímulo da luz”, disse Wang.

Ao se combinar estas possibilidades com o telescópio Hubble, poderemos ter imagens mais nítidas do espaço fazendo com que a ciência espacial também avance no caminho de novas descobertas.