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    Novas formas de feixe de laser penetram em mídia opaca

    Ao moldar sua frente de onda espacial, um feixe de laser pode se propagar através de um meio de forte dispersão sem difusão lateral. Além disso, a retroespalhamento da luz é suprimida. Crédito:Yale University

    Os pesquisadores descobriram uma maneira de pré-tratar um feixe de laser de forma que ele entre em superfícies opacas sem se dispersar - como um farol que é capaz de atravessar a neblina pesada com força total.

    A descoberta de cientistas da Universidade de Yale e da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri tem aplicações potenciais para imagens de tecidos profundos e optogenética, em que a luz é usada para sondar e manipular células em tecidos vivos.

    Um estudo anunciando a técnica aparece na edição de 4 de março da revista. Nature Photonics .

    "Tipicamente, um feixe óptico que se propaga através de um meio difusivo, como a névoa, se espalhará lateralmente, mas descobrimos que uma preparação especial do feixe de laser pode transmitir toda a luz incidente sem propagação lateral, "disse o investigador principal Hui Cao, o John C. Malone Professor de Física Aplicada e de Física em Yale.

    Os pesquisadores usaram um modulador de luz espacial (SLM) e uma câmera de dispositivo acoplado de carga (CCD) para analisar um material opaco feito de uma camada de tinta branca. O SLM adaptou o incidente do feixe de laser na superfície frontal do material, e a câmera CCD registra perfis de intensidade por trás dele. Com esta informação, o laser encontra uma "rota" através da tinta branca.

    O resultado é um feixe mais concentrado, com mais luz por volume dentro e atrás do material opaco. Além de uma camada de tinta branca, os materiais em que o laser seria eficaz incluem tecido biológico, névoa, papel, e leite.

    "Nosso método funciona para qualquer meio opaco que não absorva luz, "Cao disse.

    O primeiro autor do estudo é o associado de pesquisa de pós-doutorado de Yale, Hasan Y? Lmaz. Outros autores são a pesquisadora de pós-doutorado em Yale, Chia Wei Hsu, e o professor associado da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri, Alexey Yamilov.

    "Aumentar a energia óptica em meios de dispersão opacos é extremamente importante em optogenética e imagens de tecidos profundos, "Y? Lmaz disse." Atualmente, a profundidade de penetração para sondar e estimular ou neurônios de imagem dentro do tecido cerebral é limitada devido ao espalhamento múltiplo. "

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