Llega la cámara que ve lo que hay al doblar la esquina

Cuaderno de Ciencias

Imagínate una cámara ultrarápida que pueda ver qué hay al otro lado de la esquina sin siquiera asomarse. No, no se trata de visión de rayos X, de hecho funciona aunque la pared fuera de plomo. ¿Es posible?

Sí, la cámara ya existe y la han creado en el Instituto Tecnológico más prestigioso del mundo, el MIT.

Como podéis ver en el vídeo superior, el secreto de esta técnica consiste en la rapidez de la cámara, que puede captar en cuestión de femtosegundos (milbillonésimas de segundo) los fotones diseminados tras el impacto contra la pared del fondo, una vez que han rebotado en el objeto escondido tras el muro que la oculta. Para conseguir semejante logro, la cámara incorpora un cañón de rayos láser.

Esta habilidad será de gran utilidad para acceder a localizaciones peligrosas como locales en llamas, o inaccesibles como el interior de máquinas con partes móviles o áreas fuertemente contaminadas.

En el fondo, el principio es el mismo que el eco. Todos estamos familiarizados con el hecho de que el sonido crea ecos al rebotar en las paredes, pero el caso es que la luz también actúa de forma similar.

Una cámara normal ve solo objetos que se encuentran justo en frente. La luz que alcanza a la lente desde otras líneas de visión es demasiado difusa como para que transporte información útil sobre las escenas ocultas, ya que ha quedado difuminada tras múltiples refracciones.

Sin embargo, la cámara presentada por el MIT supera este problema captando información lumínica ultrarápida y decodificándola mediante un algoritmo de reconstrucción concebido por el investigador Andreas Velten.

Para poder tomar imágenes similares al objeto oculto, el láser dispara varios haces contra distintos puntos de la pared de fondo, logrando de este modo calcular de forma tridimensional una silueta muy aproximada al objeto real oculto a la vuelta de la esquina.

Es curioso que la mayoría de las cámaras ultrarápidas desarrollen sistemas para eliminar la luz difusa, mientras que la diseñada por el MIT aproveche exclusivamente este fenómeno para llegar a donde los ojos no alcanzan.

Para que nos hagamos una idea de la velocidad de captación de esta cámara, decir que capta imágenes cada 2 picosegundos, que es el período de tiempo que le lleva a la luz recorrer solo 0,6 milímetros. Gracias a esto es posible calcular la distancia recorrida por cada fotón con una precisión submilimétrica.

Lo verdaderamente lento es el proceso de seleccionar los fotones que transportan información valiosa, de los que llegan de otras partes en el mismo período de tiempo. De hecho, para realizar la imagen del objeto oculto el sistema precisa de varios minutos. Hay que tener en cuenta que para trazar cada objeto es preciso realizar varios disparos láser. Sin embargo, los investigadores esperan que en el futuro, el proceso completo pueda reducirse hasta tomar apenas 10 segundos.

El hallazgo se ha publicado en Nature Communications.

Leído en Nature.