Cámaras para capturar colores invisibles para el ojo humano

Una nueva investigación de la Universidad de Tel Aviv permitirá desarrollar cámaras que reconozcan colores que el ojo humano e incluso las cámaras ordinarias son incapaces de percibir.

Su tecnología permite obtener imágenes de gases y sustancias como el hidrógeno, el carbono y el sodio, cada uno de los cuales tiene un color único en el espectro infrarrojo, así como de compuestos biológicos que se encuentran en la naturaleza pero que son "invisibles" a simple vista o a las cámaras ordinarias. Tiene aplicaciones revolucionarias en una variedad de campos, desde los juegos de computadora y la fotografía hasta las disciplinas de seguridad, medicina y astronomía.

La investigación fue llevada a cabo por el Dr. Michael Mrejen, Yoni Erlich, el Dr. Assaf Levanon y el Prof. Haim Suchowski del Departamento de Física de la Materia Condensada de TAU. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Laser & Photonics Reviews.

"El ojo humano capta fotones en longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros, entre las longitudes de onda del azul y el rojo", explica el Dr. Mrejen. "Pero eso es solo una pequeña parte del espectro electromagnético, que también incluye ondas de radio, microondas, rayos X y más. Por debajo de 400 nanómetros hay radiación ultravioleta o UV, y por encima de 700 nanómetros hay radiación infrarroja, que a su vez se divide en infrarrojo cercano, medio y lejano.

"En cada una de estas partes del espectro electromagnético, hay una gran cantidad de información sobre los materiales codificados como 'colores' que hasta ahora ha sido ocultada a la vista".

(Foto: TAU)

Los investigadores explican que los colores en estas partes del espectro son de gran importancia, ya que muchos materiales tienen una firma única expresada como un color, especialmente en el rango del infrarrojo medio. Por ejemplo, las células cancerígenas podrían ser fácilmente detectadas ya que tienen una mayor concentración de moléculas de un cierto tipo.

Las tecnologías de detección de infrarrojos existentes son costosas y en su mayoría incapaces de reproducir esos "colores". En imagen médica, se han realizado experimentos en los que las imágenes infrarrojas se convierten en luz visible para identificar las células cancerosas por las moléculas. Hasta la fecha, esta conversión requería cámaras muy sofisticadas y costosas, que no eran necesariamente accesibles para un uso general.

Pero en su estudio, los investigadores de TAU fueron capaces de desarrollar una tecnología barata y eficiente que podría montarse en una cámara estándar y que permite, por primera vez, la conversión de los fotones de luz de toda la región del infrarrojo medio a la región visible, o sea, a frecuencias que el ojo humano y la cámara estándar pueden captar.

"Nosotros los humanos podemos ver entre el rojo y el azul. Si pudiéramos ver en el reino infrarrojo, veríamos que elementos como el hidrógeno, el carbono y el sodio tienen un color único", explica el Prof. Suchowski. "Así que un satélite de vigilancia ambiental podría 'ver' un contaminante emitido por una planta, o un satélite espía vería dónde se esconden explosivos o uranio. Además, como cada objeto emite calor en el infrarrojo, toda esta información podría ser vista incluso de noche". (Fuente: NCYT Amazings)