Κάμερα «βλέπει» αντικείμενα πίσω από γωνίες!

Η κάμερα δουλεύει με τρόπο ανάλογο ενός πρισματικού καθρέφτη τοποθετημένου σε μια γωνία, που επιτρέπει τη θέα πίσω από τη στροφή. Η νέα εντυπωσιακή τεχνολογία μπορεί μελλοντικά να βοηθήσει στον εντοπισμό ανθρώπων αόρατων από την κοινή θέα (χρήσιμη δυνατότητα για αστυνομικούς, στρατιωτικούς, πυροσβέστες, διασώστες μετά από μία φυσική καταστροφή κ.α.), να ελέγχει επικίνδυνα κινούμενα εξαρτήματα στο εσωτερικό διαφόρων μηχανημάτων, να καθοδηγεί συστήματα πλοήγησης αυτοκινήτων «βλέποντας» τι υπάρχει πίσω από τη γωνία του δρόμου, να αξιοποιηθεί σε ενδοσκοπικές ιατρικές συσκευές κλπ.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Ραμές Ράσκα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», σύμφωνα με το «Nature», το «Physics World» και τις βρετανικές «Γκάρντιαν» και «Ντέιλι Μέιλ», πέτυχαν το επίτευγμά τους, όχι αντί καθρέφτη, με τη βοήθεια ενός λέιζερ εκπομπής πολύ βραχέων και γρήγορων παλμών φωτός.

Η κάμερα κάνει μια λήψη εικόνας κάθε δύο τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου και μπορεί να ανακατασκευάζει τρισδιάστατες εικόνες κρυμμένων αντικειμένων, εκμεταλλευόμενη το γεγονός ότι τα κύματα φωτός αντανακλώνται από επιφάνειες, όπως οι τοίχοι, προς κάθε κατεύθυνση.

Έτσι, μπορεί το αντικείμενο να μην φαίνεται στα μάτια του παρατηρητή, όμως ο φακός της κάμερας μπορεί να «πιάσει» το φως που αντανακλάται στον χώρο από το αόρατο αντικείμενο. Με την κατάλληλη επεξεργασία των πληροφοριών που περιέχονται μέσα στο διασκορπισμένο φως, το οποίο συλλέγεται από την κάμερα, αναδημιουργείται, ως δια μαγείας, η εικόνα του κρυμμένου αντικειμένου.

Η μεγάλη δυσκολία έγκειται στο ότι οι τοίχοι δεν είναι καθρέφτες και έτσι δεν αντανακλούν καλά το φως που προέρχεται από το αόρατο αντικείμενο. Οι ερευνητές ξεπέρασαν το πρόβλημα με τη χρησιμοποίηση πολύ γρήγορων παλμών λέιζερ που αντανακλώνται αντίστροφα από τον τοίχο προς το κρυμμένο αντικείμενο.

Ένα μέρος αυτού του φωτός λέιζερ φθάνει στο αόρατο αντικείμενο και μετά αντανακλάται ξανά από αυτό προς τον τοίχο, ο οποίος πλέον, με τη σειρά του, το αντανακλά εστιασμένα προς την κάμερα. Οι ειδικοί αισθητήρες της κάμερας καταγράφουν τους χρόνους επιστροφής του φωτός λέιζερ (δηλαδή των φωτονίων) από διαφορετικές γωνίες του χώρου. Έπειτα, ο υπολογιστής της κάμερας με ειδικούς αλγόριθμους μπορεί να ανακατασκευάσει την κρυμμένη εικόνα με τον ίδιο περίπου τρόπο που δουλεύει η ιατρική τομογραφία.

Προς το παρόν η παραγόμενη εικόνα διαθέτει ένα ελαφρό τρεμούλιασμα, αλλά η κάμερα έχει ακρίβεια λήψης για αντικείμενα έως ενός εκατοστού. Δεν είναι ακόμα φορητή, αλλά στο μέλλον, με τις κατάλληλες βελτιώσεις, ελπίζεται ότι θα γίνει. Επίσης η όλη διαδικασία λήψης παίρνει αρκετά λεπτά, αλλά μελλοντικά θα μπορούσε να μειωθεί σε κάτω από δέκα δευτερόλεπτα.