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Miércoles, 8 abril 2015
Ingeniería

Escaneo 3D fácil y detallado para copiar objetos mediante impresión 3D

Imaginemos que necesitamos tener una copia casi exacta de un objeto. Ahora supongamos que podemos sacar simplemente nuestro teléfono inteligente del bolsillo, tomar una instantánea con su cámara 3D integrada, y enviarla a nuestra impresora 3D, y que en unos minutos logramos una réplica del objeto original, ajustada a él al micrómetro. Este logro podría ser pronto posible gracias a una nueva y diminuta cámara 3D en alta resolución, desarrollada en el laboratorio de Ali Hajimiri en el Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena, Estados Unidos.

 

Hasta ahora, cada vez que queremos hacer una copia exacta de un objeto con una impresora 3D, el único modo factible de lograrlo ha tenido como primer paso realizar un escaneo en alta resolución del cuerpo con una cámara 3D que mide la altura, la anchura y la profundidad. Tales imágenes en 3D han estado disponibles desde hace décadas, pero los sistemas de mayor precisión son en general demasiado grandes y caros como para resultar adecuados en aplicaciones pensadas para ser usadas por el consumidor corriente.

 

Un nuevo dispositivo barato y compacto, pero sin embargo muy preciso, llamado NCI (por las siglas en inglés de Nanophotonic Coherent Imager), promete cambiar eso. Utilizando un chip económico de silicio con un tamaño de menos de 1 milímetro cuadrado, el NCI proporciona la más alta precisión de medición de profundidad en comparación con cualquier otro dispositivo nanofotónico de obtención de imágenes en 3D.

 

[Img #26659]

 

En una cámara normal, cada píxel representa la intensidad de la luz recibida desde un punto concreto en la imagen, que podría estar cerca o lejos de la cámara, lo que significa que los píxeles no proporcionan información sobre la distancia relativa del objeto respecto a ella. En cambio, cada píxel en una imagen creada por el NCI del equipo del Caltech proporciona información tanto de la distancia como de la intensidad. Cada píxel en el chip es de modo independiente un interferómetro —un instrumento que se vale de la interferencia de las ondas de luz para tomar mediciones precisas— el cual detecta la fase y la frecuencia de la señal además de la intensidad.

 

El nuevo chip utiliza una tecnología de detección y de medición de distancias llamada LIDAR, en la que un objeto es iluminado con rayos láser de escaneo. La luz que se refleja del objeto es entonces analizada con arreglo a la longitud de onda de la luz láser empleada, y el LIDAR puede obtener información sobre el tamaño del objeto y su distancia respecto al láser para crear una imagen de sus alrededores. Situando una retícula de diminutos LIDARs en el nuevo dispositivo, es posible conseguir imágenes simultáneamente de las diferentes partes de un objeto.

 

Información adicional

 

 

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