Un equipo de físicos de la Universidad de Sussex ha desarrollado con éxito la primera cámara no lineal capaz de capturar imágenes de alta resolución del interior de objetos sólidos utilizando radiación de terahercios (THz).

Dirigido por el profesor Marco Peccianti del Laboratorio de Fotónica Emergente (EPic), Luana Olivieri, El Dr. Juan S. Totero Gongora y un equipo de estudiantes de investigación construyeron un nuevo tipo de cámara THz capaz de detectar ondas electromagnéticas THz con una precisión sin precedentes.

Las imágenes producidas con radiación de THz se denominan 'hiperespectrales' porque la imagen consta de píxeles, cada uno contiene la firma electromagnética del objeto en ese punto.

Situada entre microondas e infrarrojos en el espectro electromagnético, La radiación de THz penetra fácilmente en materiales como el papel, ropa y plástico de la misma manera que lo hacen los rayos X, pero sin ser dañino. Es seguro de usar incluso con las muestras biológicas más delicadas. Las imágenes de THz permiten "ver" la composición molecular de los objetos y distinguir entre diferentes materiales, como el azúcar y la cocaína, por ejemplo.

Explicando la importancia de su logro, El profesor Peccianti dijo:"El desafío principal de las cámaras THz no consiste en recopilar una imagen, pero se trata de preservar la huella digital espectral de los objetos que pueden ser fácilmente dañados por su técnica. Aquí es donde radica la importancia de nuestro logro. La huella dactilar de todos los detalles de la imagen se conserva de tal forma que podemos investigar la naturaleza del objeto con todo detalle. "

Hasta ahora, No se habían considerado posibles cámaras capaces de capturar una imagen hiperespectral conservando todos los detalles finos revelados por la radiación THz.

El equipo de EPic Lab utilizó una cámara de un solo píxel para obtener imágenes de objetos de muestra con patrones de luz THz. El prototipo que construyeron puede detectar cómo el objeto altera diferentes patrones de luz THz. Al combinar esta información con la forma de cada patrón original, la cámara revela la imagen de un objeto así como su composición química.

Las fuentes de radiación de THz son muy débiles y se han obtenido imágenes hiperespectrales, hasta ahora, fidelidad limitada. Para superar esto, El equipo de Sussex proyectó un láser estándar sobre un material no lineal único capaz de convertir la luz visible en THz. La cámara prototipo crea ondas electromagnéticas THz muy cerca de la muestra, similar a cómo funciona un microscopio. Como las ondas THz pueden viajar a través de un objeto sin afectarlo, las imágenes resultantes revelan la forma y composición de los objetos en tres dimensiones.

El Dr. Totero Góngora dijo:"Este es un gran paso adelante porque hemos demostrado que todas las posibilidades exploradas en nuestra investigación teórica anterior no solo son factibles, pero nuestra cámara funciona incluso mejor de lo que esperábamos. Mientras construimos nuestro dispositivo, Descubrimos varias formas de optimizar el proceso de obtención de imágenes y ahora la tecnología es estable y funciona bien. La siguiente fase de nuestra investigación consistirá en acelerar el proceso de reconstrucción de imágenes y acercarnos a la aplicación de cámaras THz a aplicaciones del mundo real; como la seguridad del aeropuerto, sensores inteligentes del coche, control de calidad en la fabricación e incluso escáneres para detectar problemas de salud como el cáncer de piel ".