Científicos canadienses crean la cámara más rápida del mundo: 156,3 billones de fotogramas por segundo
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 156,3 billones de fotogramas por segundo (fps). Las mejores cámaras lentas de los teléfonos suelen funcionar a varios cientos de fotogramas por segundo. Las cámaras de cine profesionales pueden utilizar varios miles para conseguir un efecto más suave. Pero si se quiere ver lo que ocurre a nanoescala, hay que ralentizar el proceso a miles de millones o incluso billones de fotogramas por segundo.
Según los informes, la nueva cámara es capaz de captar sucesos que ocurren en la región de los femtosegundos, es decir, cuatrillonésimas de segundo. Como referencia, hay tantos en un segundo como segundos en 32 millones de años.
Los investigadores se basaron en una tecnología que desarrollaron allá por 2014, conocida como fotografía ultrarrápida comprimida (CUP, por sus siglas en inglés), que podía capturar 100.000 millones de fotogramas por segundo, algo que ahora parece minúsculo. La siguiente etapa se denomina T-CUP, donde la letra T significa “trillón de fotogramas por segundo”, que es, de hecho, capaz de alcanzar los 10 trillones de fotogramas por segundo. Y luego, en 2020, el equipo lo aumentó a 70 billones de fotogramas por segundo con una versión denominada fotografía espectral ultrarrápida comprimida (CUSP).
Ahora, los investigadores han vuelto a duplicarla hasta alcanzar la asombrosa cifra de 156,3 billones de fotogramas por segundo. El nuevo sistema de cámaras se denomina “femtofotografía de apertura codificada en tiempo real” (SCARF) y puede captar sucesos demasiado rápidos incluso para las versiones anteriores de esta tecnología. Por ejemplo, las ondas de choque que atraviesan la materia o las células vivas.
SCARF funciona emitiendo primero un pulso ultracorto “chirriante” de luz láser que atraviesa el acontecimiento u objeto que se está visualizando. Si se imagina la luz como un arco iris, la longitud de onda roja captará primero el acontecimiento, seguida de la naranja, la amarilla y bajando por el espectro hasta la violeta. Como el acontecimiento se produce tan rápidamente, en el momento en que cada “color” sucesivo lo alcanza, tiene un aspecto diferente, lo que permite al pulso captar todos los cambios 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 la cámara del dispositivo de carga acoplada (CCD). A continuación, se convierte en datos que un ordenador puede reconstruir en una imagen final.
Aunque es poco probable que los ciudadanos de a pie veamos vídeos de alta velocidad de estallidos de globos 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.
