O funcionamento interno do cérebro humano sempre foi um assunto de grande interesse. Infelizmente, é bastante difícil visualizar estruturas cerebrais ou tecidos intrincados devido ao fato de que o crânio não é transparente por design. A realidade é que a dispersão da luz é o principal obstáculo para uma penetração profunda no tecido.

Dr. Vladislav Yakovlev, professor do Departamento de Engenharia Biomédica da Texas A&M University, vem desenvolvendo uma forma mais eficiente de propagar luz através de um meio opaco. A propagação da luz se refere à maneira como a luz viaja de um ponto a outro, nesse caso, através de um meio, como o tecido humano.

O novo método envolve fazer um orifício minimamente invasivo no meio, que é menor em diâmetro do que as agulhas que estão sendo usadas atualmente na área médica. O processo mostra uma grande promessa em muitos usos, incluindo a visualização da estrutura do cérebro através do crânio e imagens do sangue através do tecido da pele.

A tecnologia poderia até mesmo ser estendida para fora do reino da engenharia biomédica para desenvolver uma maneira mais eficiente de ver através do nevoeiro enquanto se dirige. Isso pode ser feito com a implantação de um pulso de laser que pode ser enviado através da névoa e evaporar a água. Isso permitiria que os motoristas tivessem uma experiência mais segura durante condições de direção perigosas e funcionaria exatamente como o método usado em aplicações de engenharia biomédica.

Os orifícios usados ​​para passar a luz têm algumas centenas de micrômetros de profundidade e uma largura de 20 a 30 microns. Um mícron é um milionésimo de um metro, e, em comparação, um único fio de cabelo humano tem cerca de 75 mícrons de diâmetro. A luz é então acoplada ao material opaco, resultando em um aumento da magnitude da transmissão óptica para o material. O material pelo qual a luz passa também é conhecido como meio de difusão.

O relatório que documenta o trabalho de Yakovlev foi publicado recentemente em Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América e demonstrou definitivamente que a luz injetada no meio de espalhamento permanecerá lá por um longo período de tempo. A quantidade de tempo que os fótons permaneceram foi aumentada por um fator de 100.

Um dos desafios que os pesquisadores enfrentam é o da absorção óptica nos tecidos. Contudo, porque o novo método é independente do comprimento de onda, o comprimento de onda pode ser especificado para realizar medições em uma parte específica do espectro de luz. Esta abordagem tem o potencial de produzir informações analíticas sobre a composição e estrutura do meio ou tecido.