(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Washington University em St. Louis construiu um aparelho de câmera capaz de capturar imagens em movimento de um cone óptico de Mach. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , a equipe descreve seu sistema de captura de imagem e outras aplicações possíveis da tecnologia.

Quase todo mundo sabe que quando um objeto como um jato se move mais rápido do que a velocidade do som, um cone acústico é criado em seu rastro que pode ser ouvido como um estrondo sônico. Os cientistas teorizaram que o mesmo tipo de fenômeno poderia ocorrer com a luz, mas até agora, não foram capazes de provar isso capturando imagens dele em ação. Neste novo esforço, os pesquisadores fizeram exatamente isso, e desenvolveram um sistema de captura de imagem capaz de tirar imagens de outros eventos ultrarrápidos, também.

Para capturar imagens de um cone de Mach óptico, os pesquisadores abordaram o problema de ambos os lados - desenvolvendo um sistema de imagem super rápido e reduzindo a velocidade da luz.

A segunda parte foi fácil; tudo o que eles precisavam fazer era projetar um laser por meio de um meio - neste caso, um túnel com partículas de gelo seco que foi colocado entre placas feitas de pó de óxido de alumínio e borracha de silicone. A luz do laser subsequentemente viajou mais rápido enquanto se movia através do túnel em comparação com as placas, permitindo a formação de um cone de Mach óptico.

Para capturar imagens do cone, os pesquisadores instalaram três câmeras CCD ao lado do aparelho gerador de cone, uma das quais era uma câmera fotográfica (ela funciona convertendo fótons em elétrons e dobrando o caminho que eles tomam). A câmera streak também foi equipada com filtros padronizados que permitiam capturar sequências 2-D de imagens, cada um dos quais recebeu um código - depois que um cone foi criado e obtido a imagem, uma imagem 3-D foi criada combinando as peças 2-D de uma forma que lembra um tomógrafo. As outras duas câmeras foram usadas para fornecer mais perspectiva e melhorar a resolução.

O resultado do esforço foi o primeiro vídeo do rastro de luz em forma de cone conhecido como cone Mach fotônico ou óptico. Os pesquisadores sugerem que a mesma técnica pode ser usada para capturar imagens de outros eventos, como neurônios individuais disparando - eles observam que é capaz de capturar imagens em velocidades de até 100 bilhões de fps.

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