Científicos de la universidad de Tokio lograron captar por primera vez en video el movimiento de las moléculas individuales, un hecho sin precedentes
Japón.- Investigadores de la Universidad de Tokio lograron capturar en video el movimiento de las moléculas dentro de un laboratorio. Esto gracias a que se las arreglaron a realizar una captura de video a 1,600 cuadros por segundo.
Esta gran proeza científica fue posible mediante la combinación de un microscopio electrónico de última generación y una cámara de alta velocidad altamente sensible. Todo con ayuda de un dispositivo de procesamiento de imágenes de alta potencia.
Expertos creen que este nuevo método logrará ayudar a diversos estudios a nanoescala.
Cuando se el video se captura a FPS (cuadros por segundo) altos pero se muestra a FPS más bajos, el efecto es una desaceleración suave del movimiento que le permite percibir detalles que de otro modo serían inaccesibles.
Por ejemplo, las películas que se muestran en los cines generalmente se han exhibido a 24 cuadros por segundo, algunos videojuegos corren imágenes a 60 cuadros por segundo.
En la última década, algunos microscopios y cámaras especiales han permitido a los investigadores capturar eventos a escala atómica a aproximadamente 16 FPS, sin embargo, recientemente, una nueva técnica ha aumentado esto a la asombrosa cifra de 1,600 FPS.
“Nuestro microscopio electrónico de transmisión (TEM) brinda una resolución espacial increíble, pero para ver bien los detalles de eventos físicos y químicos a pequeña escala, también necesita una resolución temporal alta. Es por eso que buscamos una técnica de captura de imágenes que sea mucho más rápida que los experimentos anteriores, para que se pudiera ralentizar la reproducción de los eventos y verlos de una manera completamente nueva”, Eiichi Nakamura
Nakamura y su equipo usaron un TEM (Microscopio electrónico de transmisión). Ya que, tiene el poder de resolver objetos más pequeños que 1 ángstrom o una diezmilmillonésima parte de un metro.
“Para capturar altos FPS, se necesita un sensor de imágenes con alta sensibilidad, y una mayor sensibilidad trae consigo un alto grado de ruido visual. Este es un hecho inevitable de la ingeniería electrónica “, dijo el profesor asociado del proyecto Koji Harano
El ruido digital, un obstáculo a superar
La cámara de detección directa de electrones (DED) es la empleada en esta nueva herramienta. Esta cámara es altamente sensible y es capaz de lograr velocidades de cuadro altas. Sin embargo, incluso con este potente microscopio y cámara sensible, hay que superar un enorme obstáculo para obtener imágenes utilizables: el ruido.
De acuerdo con el científico Koji Harano, para poder reducir el ruido visual emplearon una técnica de procesamiento de imágenes conocida como Desnoisado de variación total de Chambolle. Este algoritmo es común en el mejoramiento en la calidad de videos web.
No es un experimento en tiempo real
De acuerdo con Harano, el gran obstáculo que tienen con el proyecto es el procesamiento de las imágenes, estos debido a que se requiere una gran potencia de procesamiento por la gran velocidad de obturación y la cantidad de imágenes que se generan cada segundo.
Aún hay camino por recorrer pero se han sentado las bases de lo que será la investigación del mundo microscópico en las futuras generaciones.
(Con información de National Geographic)
