I wygląda na to, że udało im się zrealizować ten cel z nadwyżką. SCARF, bo tak nazywają swoje dzieło, jest w stanie rejestrować 156,3 biliona klatek na sekundę. W przypadku zwyczajowo stosowanych kamer służących do kręcenia filmów mówi się o klatkach na sekundę liczonych w tysiącach. To niewyobrażalnie niższy wynik, który pokazuje, o jak zaawansowanej technologii mowa.
Czytaj też: Pierwsze takie obrazowanie w historii. Co dostrzegli badacze gazów szlachetnych?
Artykuł poświęcony kulisom przeprowadzonych badań został zamieszczony w Nature Communications. Zastosowane przez autorów podejście pozwoliło na rejestrację ultraszybkiego rozmagnesowania stopu metalu i absorpcji przejściowej w półprzewodniku. A przecież to tylko przykładowe zastosowania: sami zainteresowani podkreślają, że w ostatecznym rozrachunku będzie ich więcej, ponieważ SCARF może przydać się w fizyce, biologii, chemii, materiałoznawstwie czy inżynierii.
Jak wykonywanie wielu zdjęć jednocześnie wyglądało do tej pory? Kluczem do sukcesu było rejestrowanie pojedynczych klatek na raz poprzez robienie szybkich i powtarzalnych pomiarów. Później były one łączone, aby utworzyć film. Takie podejście było zdaniem ekspertów mało wydajne w przypadku delikatnych próbek, niepowtarzalnych zdarzeń bądź zjawisk zachodzących przy ultraszybkich prędkościach. Trzeba było poszukać innego narzędzia: takiego, które spełniłoby zapotrzebowanie świata nauki.
Aparat wykorzystujący koncepcję SCARF jest przystosowany do rejestrowania 156,3 biliona klatek na sekundę
Najpierw powstało narzędzie oparte na pasywnym obrazowaniu femtosekundowym, które było przystosowane do uwieczniania dziesięciu bilionów klatek na sekundę. Był to genialny wynik, ale wciąż niesatysfakcjonujący inżynierów. Pierwotna koncepcja była dobra, lecz potrzebowała nieco modyfikacji.
Jedną z nich miało być wprowadzenie ultrakrótkiego impulsu laserowego przechodzącego przez obserwowany obiekt. Widmo takiej wiązki sprawia, że najpierw przez cel przechodzą fale czerwone, potem pomarańczowe, żółte, aż do fioletowych. Można je wykorzystać do rejestrowania otoczenia z bardzo wysoką szczegółowością i w krótkim czasie.
Czytaj też: W Szwajcarii powstaje najwyższy budynek z drukarki 3D na świecie. Wyobraźcie sobie koncert w tym miejscu
Wprowadzone rozwiązanie imponuje pod względem liczb, a nawet ciekawiej robi się, gdy słyszymy o jego potencjalnych zastosowaniach. Ich lista będzie długa, ponieważ naukowcy wskazują na użycie SCARF na przykład do śledzenia mechaniki fali uderzeniowej w żywych komórkach bądź materii. Poza tym takie narzędzie mogłoby się przydać w odniesieniu do tworzenia nowych środków farmaceutycznych czy wykonywania różnego rodzaju zabiegów. Jak bardzo naukowcom uda się jeszcze wyśrubować obecny rekord? Patrząc po dotychczasowych postępach, ich sufit może znajdować się bardzo wysoko.
