El funcionamiento interno del cerebro humano siempre ha sido un tema de gran interés. Desafortunadamente, Es bastante difícil ver las estructuras cerebrales o los tejidos intrincados debido al hecho de que el cráneo no es transparente por diseño. La realidad es que la dispersión de la luz es el principal obstáculo para una penetración profunda en los tejidos.

Dr. Vladislav Yakovlev, profesor en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas A&M, ha estado desarrollando una forma más eficiente de propagar la luz a través de un medio opaco. La propagación de la luz se refiere a la forma en que la luz viaja de un punto a otro, en este caso, a través de un medio, como tejido humano.

El nuevo método implica hacer un agujero mínimamente invasivo dentro del medio, que es de menor diámetro que las agujas que se utilizan actualmente en el campo de la medicina. El proceso es muy prometedor en muchos usos, incluida la visualización de la estructura del cerebro a través del cráneo y la obtención de imágenes de sangre a través del tejido de la piel.

La tecnología podría incluso extenderse fuera del ámbito de la ingeniería biomédica para desarrollar una forma más eficiente de ver a través de la niebla mientras se conduce. Esto se puede lograr mediante el despliegue de un pulso láser que podría enviarse a través de la niebla y evaporar el agua. Esto permitiría a los conductores tener una experiencia más segura durante condiciones de conducción peligrosas y funcionaría exactamente como el método utilizado en aplicaciones de ingeniería biomédica.

Los orificios que se utilizan para pasar la luz tienen unos cientos de micrómetros de profundidad y un ancho de 20 a 30 micrómetros. Un micrón es una millonésima parte de un metro, y en comparación, una sola hebra de cabello humano tiene aproximadamente 75 micrones de diámetro. Luego, la luz se acopla al material opaco dando como resultado un aumento de la magnitud de la transmisión óptica al material. El material por el que pasa la luz también se denomina medio de dispersión.

El informe que documenta el trabajo de Yakovlev se publicó recientemente en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América y demostró definitivamente que la luz inyectada en el medio de dispersión permanecerá allí durante un período de tiempo prolongado. La cantidad de tiempo que permanecieron los fotones se incrementó en un factor de 100.

Uno de los desafíos a los que se enfrentan los investigadores es el de la absorción óptica dentro de los tejidos. Sin embargo, porque el nuevo método es independiente de la longitud de onda, la longitud de onda se puede especificar para realizar mediciones en una parte específica del espectro de luz. Este enfoque tiene el potencial de producir información analítica sobre la composición y estructura del medio o tejido.