Galería de imágenes de vida marina Los investigadores están aplicando la visión de la langosta a la nueva tecnología de rayos X. Vea más fotografías de la vida marina. Peter Dazeley / Riser / Getty Images El último avance en la guerra contra las bombas ocultas, Las cucarachas al acecho y los inmigrantes ilegales provienen directamente del fondo del océano. Las langostas poseen uno de los sistemas de visión más singulares del mundo animal, y los investigadores están trabajando para adaptar ese sistema a los escáneres de rayos X que harán que las paredes de acero sean tan opacas como el papel de seda.
Los rayos X son una forma de energía electromagnética. El espectro de energía electromagnética también incluye ondas de radio y luz visible. Algunos materiales absorben los rayos X, otros reflejar ellos y otros los dejan pasar, refractando las vigas para que se doblen. Los rayos X refractados salen del material en un ángulo diferente al que impactan.
Un sistema de rayos X típico utiliza un generador de rayos X, que produce un haz de rayos X, y un medio de detección (un sistema óptico). Para hacer una imagen, Se disparan rayos X a un objeto. Algunos de los rayos X atraviesan el objeto y se refractan. Otros rayos X se absorben completamente, y algunos se reflejan. El medio de detección "ve" los rayos X que atraviesan el objeto.
Este sistema funciona bien, pero no es lo ideal. Primero, los rayos X refractados se doblan en diferentes ángulos, por lo que es difícil para la óptica recolectarlos y enfocarlos de manera efectiva. Segundo, dado que la refracción hace que el sistema sea menos eficiente, los rayos X tienen que ser de alta potencia para que la óptica acumule suficiente energía para formar una imagen. Y los rayos X de alta potencia no son lo más seguro del mundo.
Los ojos de los humanos y otros animales también dependen de la refracción. Pero no langostas. La forma en que una langosta percibe la luz es diferente, y es un sistema visual que es casi completamente exclusivo de los crustáceos. Entonces, ¿qué hace que la visión de la langosta sea tan especial? Próximo, descubra por qué el ojo de una langosta es una lección de eficiencia visual.
La asombrosa visión de las langostas les ayuda a ver en aguas turbias como la bahía de Fundy en Nueva Escocia. Heather Perry / National Geographic / Getty Images Las langostas ven por reflejo no refracción. El reflejo es posible gracias a miles de cuadrados ubicados en los ojos de la langosta, que están cerca de la base de las antenas. Estos cuadrados son la óptica de la langosta. Compuesto íntegramente por paredes rectas y ángulos rectos, a diferencia de los conos y bastones curvos del ojo humano, el ojo de una langosta refleja los rayos de luz que entran en el estándar, ángulos muy poco profundos, o "ángulos de pastoreo". La consistencia de estos ángulos de reflexión permite que el sistema de imágenes envíe todos los rayos reflejados por un objeto en particular (como una presa potencial en el fondo del océano) al mismo punto focal.
Un nuevo escáner en desarrollo en la Corporación de Óptica Física y financiado por el Departamento de Seguridad Nacional de EE. UU. Incorpora la vista basada en el reflejo de una langosta. Se llama el Dispositivo de imágenes de rayos X de ojo de langosta (LEXID) , y replica el sistema óptico del crustáceo en un tee relativo. El dispositivo consta de un generador de rayos X de baja potencia y un sistema óptico. El sistema óptico está formado por miles de piezas metálicas, cuadrados muy pulidos que reflejan y alinean los rayos X a medida que pasan, dirigido hacia un objeto de interés (como un punto en el exterior de un contenedor de carga). Los rayos rebotan en las paredes de los cuadrados en ángulos completamente predecibles, para que el sistema pueda hacer que se muevan en ondas paralelas. La emisión paralela de los rayos les permite golpear un área mucho más pequeña al mismo tiempo, lo que permite una penetración más profunda de los rayos X.
En lugar de detectar rayos X que atraviesan un objeto, LEXID detecta los rayos que se dispersan hacia el dispositivo. El sistema óptico adquiere y enfoca estos rayos retrodispersados al reunir todos los rayos reflejados en un punto focal, en lugar de analizar haces divergentes en diferentes puntos del sistema. La capacidad de enfocar toda la luz reflejada en un área más pequeña permite una captación sensorial más precisa. Es un sistema de escaneo muy eficiente.
LEXID puede ver a través del hormigón, madera y hasta 75 mm (3 pulgadas) de acero con facilidad, si no con una resolución perfecta. La imagen no es de alta definición pero es lo suficientemente bueno para distinguir lo que hay dentro de un contenedor de carga. Y, porque la óptica puede enfocar los rayos X de manera más eficiente, pueden ser de menor potencia sin sacrificar la capacidad visual. Eso significa que el escáner se puede utilizar en seres humanos de forma mucho más segura que los sistemas actuales. La exposición a la radiación es mucho menor.
Pero, ¿cómo afecta esto a la población mundial de termitas? Siga leyendo para conocer el nuevo y valiente mundo de aplicaciones para menor consumo de energía, tecnología de rayos X de mayor eficiencia.
El Departamento de Seguridad Nacional espera que LEXID y las tecnologías relacionadas mejoren los escáneres actuales de los aeropuertos. Justin Sullivan / Getty Images Al igual que con la mayoría de los dispositivos espía, especialmente aquellos que no representan un riesgo de radiación importante para el cuerpo humano, LEXID y su tecnología relacionada tienen una gama bastante amplia de aplicaciones. Todo el mundo quiere uno. El Departamento de Seguridad Nacional ha invertido alrededor de $ 1 millón en el proyecto por razones obvias:ver a través de las paredes es un gran impulso en el esfuerzo antiterrorista.
Los sistemas de rayos X actuales que se utilizan para escanear el equipaje y los contenedores de carga internacional son absolutamente enormes. La portabilidad no es una opción. Pero con un escáner de mano como el LEXID, es fácil ver lo que hay dentro de los contenedores de carga, camiones en los cruces fronterizos o automóviles sentados al costado de la carretera en una zona de guerra.
Physical Optics planea tener LEXID en el mercado a partir de 2008, y no estará disponible solo para Seguridad Nacional. A un precio proyectado de menos de $ 10, 000 por escáner, el campo está abierto para todo tipo de usos. Inspectores de viviendas, los exterminadores y los trabajadores de la construcción podían ver exactamente lo que había dentro de las paredes y los cimientos de una casa. Los arqueólogos podrían ahorrarse semanas tratando de entrar en una estructura delicada solo para descubrir que no es así. De hecho, guarde el secreto de la caída de Roma. Los equipos SWAT pueden ver exactamente con qué están lidiando antes de chocar contra un edificio. De menor potencia, La tecnología de rayos X de mayor eficiencia podría significar que los departamentos de radiología pueden deshacerse de las mantas de plomo.
La visión de la langosta está cobrando vida, pero no es una búsqueda nueva:los astrónomos han pasado los últimos 30 años desarrollando un sistema óptico basado en ojos de langosta. Una de las últimas encarnaciones se llama Langosta-ISS telescopio , lo que podría terminar arrojando luz sobre la materia oscura y expandir dramáticamente la exploración extragaláctica. Con la ayuda de nuestros deliciosos amigos crustáceos y un poco de ingenio de siempre, estaremos viendo supernovas, agujeros negros y chicos malos en esta galaxia y lejos, mucho más allá en poco tiempo.
Para obtener más información sobre el futuro de la seguridad aeroportuaria y cómo la visión de la langosta podría iluminar la materia oscura, consulte los enlaces en la página siguiente.
