Descubra cómo funciona la cámara más rápida del mundo

Un estudio reciente publicado en la revista Nature Communications reveló la existencia de la cámara más rápida del mundo, capaz de grabar imágenes a la asombrosa velocidad de 156 billones de fotogramas por segundo. Según los científicos, esta innovación permite visualizar y analizar fenómenos ultrarrápidos que antes eran invisibles para el ojo humano.

Esta tecnología revolucionaria tiene el potencial de impactar diversas áreas de investigación y desarrollo, desde la innovación en técnicas de aprendizaje de memoria de computadora hasta avances en tratamientos médicos con ultrasonido.

En una entrevista con Live Science, Jinyang Liang, autor principal del estudio y profesor del Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) de Quebec, destacó la importancia de esta nueva cámara para la investigación científica. «Estamos en camino de desarrollar un sistema de imágenes muy versátil que nos permitirá visualizar muchos fenómenos que antes eran inaccesibles», dijo.

Según información de Mega Curioso, los fenómenos ultrarrápidos fueron difíciles de captar incluso con las cámaras más avanzadas, cuyos sensores sólo pueden capturar imágenes a una velocidad de varios cientos de millones de fotogramas por segundo. Esto se ha convertido en un obstáculo para observar algunos eventos en la naturaleza, que ocurren en escalas de tiempo cinco o seis veces más rápido.

En 2020, Liang dirigió un artículo sobre una tecnología llamada “fotografía ultrarrápida de formato largo”, que logró resultados de hasta 70 billones de fotogramas por segundo. Años más tarde, su laboratorio pudo duplicar ese récord utilizando una técnica llamada femtometría de apertura codificada por escaneo en tiempo real.

Esta tecnología se basa en una fuente de luz especial conocida como láser «chirp», que trabaja para extender las longitudes de onda de la luz para que luces de diferentes colores lleguen en diferentes momentos. Por lo tanto, cuando se dispara un pulso láser a un objeto, cada longitud de onda recoge información de diferentes momentos en el tiempo.

En la configuración creada por Liang y su equipo, la luz pasa a través de una rejilla que divide las longitudes de onda y las envía en diferentes direcciones. Luego pasan a través de una máscara, creando una especie de código QR. Finalmente, otra red combina todas las longitudes de onda en un solo haz, que llega al sensor de imagen.

Para decodificar estos datos, se utiliza un software especial que determina de qué partes de la señal proviene y qué longitud de onda. Esto le permite dividir un momento único en varios fotogramas para crear una película corta. Esta técnica permite a los científicos registrar fenómenos en femtosegundos, una billonésima de segundo.

Liang afirmó en su artículo que la nueva tecnología está destinada a registrar la absorción de fotones de un pulso láser por semiconductores, pero también podría tener otros usos relacionados en el futuro. Por ejemplo, los investigadores esperan utilizar esta herramienta para registrar cómo responden las células a las ondas de choque provocadas por el ultrasonido y otros dispositivos.