Alternative zum Röntgen macht den ersten Schritt


Ein Tag, wenn Ärzte nur sichtbares Licht anstelle von Röntgenstrahlen ein Patient Innereien anzeigen benötigen, kann jetzt leichter vorstellen, mit der Ankündigung einer Art, die wenig Licht zu entschlüsseln, das undurchsichtige Materialien durchläuft.

Normalerweise kann man nicht durch undurchsichtige Barrieren wie Farbe, Haut, Gewebe oder Eierschalen sehen, weil kein Licht, das zu machen, durch solche Materialien auf komplizierte, scheinbar zufällige Weise gestreut wird. [Infografik: wie Lichtarbeiten]

Jetzt jedoch ein Physiker in Paris und Forscherkollegen sagen, sie haben gefunden, dass sie tatsächlich komplexe Bilder aus Licht durch diese Barrieren rekonstruieren können. Der Schlüssel ist zu wissen, genau wie die Barrieren Stoffe dieses Licht stören.

Sylvain Gigan an die industrielle Physik und Chemie Hochschule und seine Kollegen schien zunächst einen grünen Laserstrahl auf eine Schicht aus Zinkoxid – eine gemeinsame Zutat in weißen Farben – das war etwa 80 µm dick oder etwas dünner als ein menschliches Haar.

Durch die Analyse der Muster des Lichts, die durchlaufen, generiert die Forscher eine Formel als eine Übertragung-Matrix, die Sinn für die scheinbar zufällige Art und Weise gemacht, die das Licht durch die Barriere gestreut wurde. Mit diesem Wissen konnten sie ein 32-Pixel x 32 Pixel-Bild einer fünfblättrigen Blume projiziert das Zinkoxid zu rekonstruieren.

Der Durchblick ist nicht perfekt, da ein Großteil der Informationen benötigt, um Bilder zu rekonstruieren verloren geht, wenn das Licht gestreut wird. Als solche können die dabei entstandenen Bilder körnig sein. Es wird nicht auch Verwendung finden, bei dem Versuch, durch Wände zu sehen, es sei denn, sie sehr dünn sind – Blick durch ein 100-Millimeter-Wand eine Million mal schwieriger als die Suche durch eine Wand 100 Mikrometer dick beweisen würde.

Noch, Gigan sagte LiveScience, ihre Methode eines Tages ließe sich in Körper blicken.

Das würde erfordern, dass ihr System zu etwa 1.000 Mal schneller als es derzeit ist die Streuung, die durch die Bewegungen von lebendem Gewebe erzeugt zu kompensieren, werden. Eine mikroelektromechanische-Array, das kleine Spiegel benutzt, um schnell hin und her über Laserstrahlen abzulenken eine Oberfläche, um es zu scannen "bieten sollte für das 1.000-fache Erhöhung der Drehzahl, die wir auf der Suche nach", sagte Gigan.

Gigan und seine Kollegen detailliert ihre Ergebnisse (Sept. 21) heute online in der Fachzeitschrift Nature Communications.

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