Un nuevo artículo en Fotónica de la naturaleza de investigadores de CU Boulder detalla mejoras impresionantes en la capacidad de controlar la propagación y la interacción de la luz en medios complejos como el tejido, un área con muchas aplicaciones potenciales en el campo médico.

Publicado el lunes, el artículo se titula "Conformación de frente de onda en medios complejos con un modulador de 350 kHz mediante una transformación de 1D a 2-D". El trabajo se llevó a cabo en el laboratorio del profesor Rafael Piestun en el área de Eléctrica, Departamento de Ingeniería Energética e Informática. El equipo incluía a los investigadores postdoctorales de CU Boulder Omer Tzang y Simon Labouesse, el investigador Eyal Niv y el estudiante graduado de CU Boulder Sakshi Singh. Greg Myatt de Silicon Light Machines, una empresa colaboradora en este proyecto, también trabajó con el grupo.

Controlar el proceso por el cual las ondas de luz viajan hacia y a través de medios complejos, como sangre y piel, es un área de investigación en crecimiento. Desafortunadamente, dispositivos de modulación de luz espacial, que permiten esto variando las propiedades de un haz de luz de formas útiles, tienen una velocidad limitada. Esto evita aplicaciones en tiempo real, como imágenes de tejido vivo o mediante flujo turbulento, que cambian constantemente por milisegundos.

Para abordar esto, El equipo de Piestun ha introducido una técnica de control de ondas de luz que es más rápida que cualquier otra tecnología disponible en más de un orden de magnitud. demostrando una formación de ondas de alta velocidad récord.

Piestun dijo que alcanzar este hito requería fotónica fundamental y diseño óptico, así como el desarrollo de hardware y software para adaptar una alta velocidad, Dispositivo microelectromecánico 1D a la tarea en cuestión.

Las aplicaciones de esta técnica son variadas, incluido el uso de fibras multimodo como endoscopios en miniatura, dispositivos médicos ópticos que se utilizan para observar el interior del cuerpo. Al permitir la obtención de imágenes a través de fibras multimodo, que son más delgados y eficientes que los endoscopios existentes, esta técnica podría abrir una ventana a regiones previamente inaccesibles del cuerpo humano. Otra aplicación interesante es enfocar la luz más profundamente en los tejidos de la piel para una evaluación médica. dijo Piestun.

"Si intentas enfocar un láser debajo de la piel, actualmente solo puede ir por debajo de un milímetro de profundidad. La idea es profundizar mucho más y este trabajo podría llevar a eso, " él dijo.