p A imagem direta de fissuras dinâmicas à medida que ocorrem pode nos dizer muito sobre a física do fraturamento e as propriedades dos materiais de fraturamento, que beneficiaria muitos campos que vão desde a ciência dos materiais à engenharia e construção. Contudo, o processo de fratura acontece em um piscar de olhos, com rachaduras dinâmicas propagando-se por vários centímetros de alguns materiais macios em apenas um décimo de segundo. Câmeras de alta velocidade podem ser usadas para a imagem direta de fissuras dinâmicas em alguns materiais, mas esse equipamento é caro e pode ser difícil de usar em algumas situações ou com certos materiais. p No Encontro da American Physical Society March 2019 em Boston, John Kolinski, da Ecole Polytechnique Federale de Lausanne em Lausanne, Suíça, irá apresentar uma nova técnica de imagem conhecida como técnica de quadro virtual que ele e seus colegas Samuel Dillavou e Shmuel Rubinstein, da Universidade de Harvard, desenvolveram que permite que câmeras digitais comuns capturem milhões de quadros por segundo por vários segundos, mantendo a alta resolução espacial. Ele também participará de uma entrevista coletiva descrevendo o trabalho. As informações para fazer logon para assistir e fazer perguntas remotamente estão incluídas no final deste comunicado à imprensa.

p A técnica de quadro virtual usa a profundidade de bits de um sensor de câmera, a quantidade de informações que o sensor pode obter, para aumentar drasticamente a taxa de quadros. O cracking e muitos outros processos físicos são binários; por exemplo, o material está rachado ou não está rachado. Assim, apenas dois bits são necessários para criar uma imagem de rachadura. Um sensor de imagem com uma profundidade de 16 bits tem mais de 65, 000 valores de cores ou tons de cinza, o que significa que é possível produzir milhares de quadros virtuais durante uma única exposição. Usar o tempo preciso da câmera e um pulso curto de luz intensa pode aumentar ainda mais as taxas de quadros. "Em um estudo recente usando a técnica de moldura virtual, obtemos taxas de quadros virtuais superiores a 60 milhões por segundo usando controle de tempo preciso e um sensor de câmera com profundidade de bits substancial, "Kolinski disse.

p Usando a técnica de quadro virtual, virtualmente qualquer câmera pode capturar diretamente as rachaduras dinâmicas à medida que se formam. Adicionalmente, pode ser usado para estudar outros processos físicos rápidos que acontecem nas interfaces entre sólidos e fluidos, como o umedecimento que ocorre quando uma gota de líquido atinge a superfície do material. O único requisito é que o sólido seja opaco, seja um material de construção ou uma substância macia, como um polímero. "Essencialmente, qualquer material pode ser trabalhado com a técnica de moldura virtual, "Kolinski disse.

p Os pesquisadores testaram a técnica de quadro virtual usando vários tipos de câmeras com diferentes sensibilidades e profundidades de bits, que vão desde câmeras sofisticadas de alta velocidade e sofisticadas até câmeras de smartphones. Cada tipo de câmera foi capaz de atingir taxas de quadros muito mais altas usando a técnica de quadro virtual, que Kolinski disse que pode levar ao seu uso em aplicativos de dispositivos móveis futuros que possam medir as propriedades dos materiais.

p Esta nova técnica de imagem promete uma maneira mais fácil de estudar fraturamento e outros processos físicos rápidos em interfaces de materiais. O uso de câmeras comuns para o consumidor para capturar milhares ou mais quadros por segundo torna possível estudar a resistência à fratura e outras propriedades dos materiais de construção, e se for usado em aplicativos móveis um dia, a nova técnica pode complementar ou mesmo substituir hardware de teste caro por um pedaço de software.