A Câmera Mais Rápida Já Criada Será Usada para Pesquisas com Invisibilidade

Se você está aí pensando no que cientistas podem fazer com uma câmera que captura 100 bilhões de quadros por segundo, você não está sozinho. Já temos câmeras que conseguem filmar balas enquanto estas passam por uma maçã e assistir a vídeos de muitos quadros por segundo na internet é um passatempo de muitos. Então o que rola quando você faz melhorias absurdas em câmeras já existentes?

Muitas coisas, pelo visto. Você pode notar a luz se movendo – e atravessando ou passando ao redor de objetos, o que é um tanto quanto importante quando você eventualmente quer ocultá-los.

"Talvez seja possível que possamos aprimorar a investigação de abordagens de ocultamente ótico, em que a luz se dobra ou deforma em torno de um objeto, ao invés de passar através dele", escreveu sobre a descoberta Brian Pogue, engenheiro na Darthmouth, na Nature.

"Este campo de estudo, popularizado em Jornada Nas Estrelas é real, e por mais que avanços estejam sendo feitos nas abordagens fundamentais em projetos de ocultamento, a incapacidade em notar as interações entre luz e o objeto sendo ocultado atravanca o desenvolvimento", adicionou.

Mas vamos falar dessa câmera, ou melhor, da técnica desenvolvida para criar estas câmeras. Chama-se Fotografia Comprimida Ultrarrápida (CUP, na sigla em inglês), e foi criada por uma equipe liderada por Lihon Wang na Universidade de Washington em St. Louis. Utiliza-se tecnologia popularizada em câmeras de listras, também conhecidas como streak câmeras, usadas para representar a luz visualmente. Nestas câmeras, o sensor se move lateralmente, junto com a luz – em outras palavras, dentro da câmera, o sensor ou um espelho ou coisa toda se mexe de forma muito rápida para criar a imagem.

Com a CUP, os fótons necessários para se formar a imagem são enviados através de um separador de feixes e então por uma série de pequenos espelhos. Estes fótons são convertidos em elétrons, que codificam os dados que você quer capturar – a saber: dados temporais e espaciais necessários para a formação de uma imagem. Tudo acontece em um bilionésimo de segundo, e os dados então podem ser organizados em formato de vídeo em um computador.

A tecnologia em si impressiona e é bastante complexa. Câmeras anteriores conseguiam registrar no máximo um bilhão de quadros por segundo, mas apenas em uma dimensão – isso significava que você podia medir espaço ou tempo, não ambos. E era mais lenta, de qualquer forma.

Outras câmeras ultrarrápidas exigiriam que determinado evento acontecesse diversas vezes seguidas para que pudessem capturá-lo. Isso significa que você teria que usar um laser sucessivamente para conseguir algo que fosse utilizável.

Então o que pode ser feito com esta inovação de Wang? Bem, além de ver como a luz interage com outros objetos, também pode-se observar comunicações óticas, fenômenos quânticos, dentre outras coisas que podem ser consideradas tão de vanguarda quanto isso. Também pode ser utilizada para criar imagens de processos corporais que são difíceis ou rápidos demais para se notar com as câmeras atuais.

Nos primeiros testes realizados pela equipe, Wang pôde visualizar reflexões de pulso de laser, fótons correndo pelo ar e através de resina, e a "propagação de não-informação mais rápida que a luz" (ou seja, movimentos que parecem ser mais rápidos que a luz e que não transmitem qualquer informação). Também pode ser usada em conjunto com um telescópio – digamos o Hubble, por exemplo, para observar coisas no espaço.

Sendo bem sincero, não temos nem certeza do que poderemos ver com uma câmera tão veloz.

"Esperamos que a CUP possibilite novas descobertas científicas – descobertas que não temos nem como antecipar ainda", disse Wang. "Combine a CUP com o Hubble, e teremos tanto a mais nítida resolução espacial com o telescópio e a maior solução temporal com o a CUP. Esta dupla está fadada a novas descobertas."

Tradução: Thiago "Índio" Silva