I ricercatori hanno trovato un modo per pretrattare un raggio laser in modo che entri nelle superfici opache senza disperdersi, come un faro in grado di tagliare la nebbia pesante a piena intensità.

La scoperta degli scienziati della Yale University e della Missouri University of Science &Technology ha potenziali applicazioni per l'imaging dei tessuti profondi e l'optogenetica, in cui la luce viene utilizzata per sondare e manipolare le cellule nei tessuti viventi.

Uno studio che annuncia la tecnica appare nell'edizione del 4 marzo della rivista Fotonica della natura .

"Tipicamente, un fascio ottico che si propaga attraverso un mezzo diffusivo come la nebbia si diffonderà lateralmente, ma abbiamo scoperto che una speciale preparazione del raggio laser può trasmettere tutta la luce in ingresso senza diffusione laterale, " ha detto il principale investigatore Hui Cao, il John C. Malone Professore di Fisica Applicata e di Fisica a Yale.

I ricercatori hanno utilizzato un modulatore di luce spaziale (SLM) e una fotocamera con dispositivo ad accoppiamento di carica (CCD) per analizzare un materiale opaco costituito da uno strato di vernice bianca. L'SLM ha adattato il raggio laser incidente sulla superficie anteriore del materiale, e la telecamera CCD registra i profili di intensità dietro di essa. Con queste informazioni, il laser trova un "percorso" attraverso la vernice bianca.

Il risultato è un fascio più concentrato, con più luce per volume all'interno e dietro il materiale opaco. Oltre a uno strato di vernice bianca, i materiali in cui il laser sarebbe efficace includono il tessuto biologico, nebbia, carta, e latte.

"Il nostro metodo funziona per qualsiasi mezzo opaco che non assorbe la luce, " disse Cao.

Il primo autore dello studio è il ricercatore postdottorato di Yale Hasan Y?lmaz. Altri autori sono la ricercatrice post-dottorato di Yale Chia Wei Hsu e il professore associato della Missouri University of Science and Technology Alexey Yamilov.

"Migliorare l'energia ottica nei mezzi di diffusione opachi è estremamente importante nell'optogenetica e nell'imaging dei tessuti profondi, "Y?lmaz ha detto. "Attualmente, la profondità di penetrazione per sondare e stimolare o visualizzare i neuroni all'interno del tessuto cerebrale è limitata a causa della diffusione multipla".