Los ingenieros del Centro de Investigación en Energía, Materiales y Telecomunicaciones (INRS) de Canadá han desarrollado la cámara más rápida del mundo, capaz de disparar a la asombrosa velocidad de 156,3 billones de fotogramas por segundo (fps).
Las mejores cámaras lentas de los teléfonos suelen trabajar con unos cientos de fps, y el trabajo ya es increíble. Las cámaras cinematográficas profesionales pueden utilizar unos cuantos miles, para conseguir un efecto más suave y realmente impresionante.
Pero si se quiere ver lo que ocurre a nanoescala, hay que ralentizar mucho las cosas, hasta los miles de millones o incluso billones de fotogramas por segundo. Y ahí es donde entra nuestro protagonista de hoy, aquí el estudio original.
Una cámara que rompe todos los récords del mundo
Al parecer, la nueva cámara puede captar sucesos que ocurren en el ámbito de los femtosegundos, es decir, cuatrillonésimas de segundo. Como referencia, en un segundo hay tantos como segundos en 32 millones de años.
Los investigadores se basaron en la tecnología que desarrollaron en 2014, conocida como fotografía ultrarrápida comprimida (CUP, por sus siglas en inglés), con la que podían capturar unos míseros 100.000 millones de fps.
La siguiente fase se denominó T-CUP, con la T de “Trillion-frame-per-second” (trillón de fotogramas por segundo), que era, fiel a su palabra, capaz de captar hasta 10 trillones de fps. En 2020, el equipo lo aumentó a 70 billones de fps con una versión denominada fotografía espectral ultrarrápida comprimida (CUSP).
Ahora, los investigadores han vuelto a duplicarlo, hasta alcanzar la alucinante cifra de 156,3 billones de fotogramas por segundo. El nuevo sistema de cámara se denomina “femtofotografía en tiempo real de apertura codificada por barrido” (SCARF) y puede captar sucesos que ocurren demasiado deprisa incluso para las versiones anteriores de la tecnología. Por ejemplo, las ondas de choque que atraviesan la materia o las células vivas.
Cómo funciona esta cámara milagrosa
SCARF funciona disparando primero un pulso ultracorto “chirpeado” de luz láser, que atraviesa el suceso u objeto que se quiere fotografiar. Si se imagina la luz como un arco iris, las longitudes de onda rojas captarán primero el fenómeno, seguidas de las naranjas, amarillas y, a continuación, las violetas.
Como el suceso se produce tan rápidamente, cuando llega cada “color” sucesivo, ya tiene un aspecto diferente, lo que permite que el pulso capte todo el cambio en un periodo de tiempo increíblemente corto.
A continuación, este pulso de luz pasa por una serie de componentes que lo enfocan, reflejan, difractan y codifican, hasta que finalmente llega al sensor de una cámara con dispositivo de carga acoplada (CCD). A continuación, se convierte en datos que un ordenador puede reconstruir en la imagen final.
Aunque es poco probable que los ciudadanos de a pie veamos vídeos de globos estallando a alta velocidad captados por sistemas SCARF, los investigadores afirman que la captación de nuevos fenómenos ultrarrápidos podría ayudar a mejorar campos como la física, la biología, la química, la ciencia de los materiales y la ingeniería.
