Imaging 3D di una struttura in resina fabbricata vicino alla risonanza di assorbimento del legame vibrazionale carbonio-idrogeno. Credito:Dmitry Fishman, Eric Potma, David Knez / UCI
Non è esattamente una visione a raggi X, ma è vicino. In una ricerca pubblicata sulla rivista ottica , Università della California, I ricercatori di Irvine descrivono un nuovo tipo di tecnologia fotografica che, quando mirato a un oggetto, può recuperare rapidamente immagini 3D, visualizzando il suo contenuto chimico fino alla scala micrometrica. La nuova tecnologia promette di aiutare le aziende a ispezionare cose come l'interno dei chip dei computer senza doverli aprire, un progresso che secondo i ricercatori potrebbe accelerare i tempi di produzione di tali beni di oltre cento volte.
"Questo è un articolo su un modo per visualizzare le cose in 3D molto velocemente, anche a velocità video, " ha affermato Dmitry Fishman, direttore dei laboratori di spettroscopia laser nel Dipartimento di Chimica dell'UCI, il quale, insieme a Eric Potma, professore di chimica, ha guidato i lavori. La nuova tecnologia di imaging si basa su un cosiddetto effetto ottico non lineare nel silicio, un materiale semiconduttore utilizzato nelle fotocamere e nei rilevatori a luce visibile.
Attraverso un tale effetto ottico non lineare, i rivelatori al silicio convenzionali possono rilevare la luce proveniente dalla gamma del medio infrarosso dello spettro elettromagnetico. Il motivo è, Fishman ha spiegato, è che la regione spettrale del medio infrarosso contiene importanti informazioni sulla composizione chimica del materiale. "La maggior parte delle vibrazioni e delle firme molecolari sono nella gamma del medio infrarosso, " Egli ha detto.
Altre tecnologie, Lui ha spiegato, sono lenti a recuperare le immagini, perché la luce laser deve scansionare l'oggetto, un processo che richiede più tempo. "Un 'trucco' ottico non lineare con brevi impulsi laser ci ha permesso di catturare un'immagine risolta in profondità su una fotocamera in uno scatto, fornendo così un metodo alternativo a quello che stanno facendo le altre persone, e il progresso è che questo non è solo più veloce, ma produce anche immagini 3D con contrasto chimico, " disse l'uomo pesce.
E la tecnologia di imaging non è solo per i chip dei computer. Potma ha spiegato che il sistema può anche visualizzare cose come la ceramica usata per realizzare cose come piastre di scudo termico sulle navette spaziali e rivelare indizi su eventuali debolezze strutturali che potrebbero esserci.
La ricerca segue la scia del lavoro di Potma e Fishman e di un team di ricercatori pubblicato lo scorso anno in Natura 'S Luce:scienza e applicazioni che descrive i primi passi verso la creazione di un'efficiente tecnologia di rilevamento del medio infrarosso utilizzando telecamere standard al silicio. Allora, la tecnologia stava appena iniziando a prendere forma, ma ora, Fishman ha spiegato, si sta avvicinando all'essere pronto per il mainstream. "Questa volta lo abbiamo reso molto più efficiente e migliore, " Egli ha detto.