Um novo papel em Nature Photonics de pesquisadores da CU Boulder detalha melhorias impressionantes na capacidade de controlar a propagação e interação da luz em meios complexos como o tecido - uma área com muitas aplicações potenciais no campo médico.

Publicado segunda-feira, o artigo é intitulado "Forma de Wavefront em mídia complexa com um modulador de 350 kHz por meio de uma transformação 1D-para-2-D." O trabalho foi realizado no laboratório do professor Rafael Piestun na área de Elétrica, Departamento de Engenharia de Energia e Computação. A equipe incluiu os pesquisadores de pós-doutorado de CU Boulder Omer Tzang e Simon Labouesse, o pesquisador Eyal Niv e o estudante de graduação da CU Boulder, Sakshi Singh. Greg Myatt da Silicon Light Machines, uma empresa colaboradora neste projeto, também trabalhou com o grupo.

Controlar o processo pelo qual as ondas de luz viajam para e através de mídias complexas, como sangue e pele, é uma área crescente de pesquisa. Infelizmente, dispositivos de modulação de luz espacial, que permitem isso, variando as propriedades de um feixe de luz de maneiras úteis, são limitados em velocidade. Isso evita aplicações em tempo real, como imagens de tecido vivo ou através de fluxo turbulento, que estão constantemente mudando por milissegundo.

Para endereçar isto, A equipe de Piestun introduziu uma técnica de controle de ondas de luz que é mais rápida do que qualquer outra tecnologia disponível em mais de uma ordem de magnitude, demonstrando uma modelagem de onda de alta velocidade recorde.

Piestun disse que atingir este marco exigia fotônica fundamental e design óptico, bem como desenvolvimento de hardware e software para personalizar uma alta velocidade, Dispositivo microeletromecânico 1D para a tarefa em mãos.

As aplicações desta técnica são variadas, incluindo o uso de fibras multimodo como endoscópios em miniatura - dispositivos ópticos médicos usados ​​para olhar dentro do corpo. Ao permitir a geração de imagens por meio de fibras multimodo, que são mais finos e mais eficientes do que os endoscópios existentes, esta técnica pode abrir uma janela para regiões antes inacessíveis do corpo humano. Outra aplicação intrigante é focalizar a luz mais profundamente nos tecidos da pele para avaliação médica, disse Piestun.

"Se você tentar focar um laser sob a pele, no momento, você só pode ir abaixo de um milímetro de profundidade. A ideia é ir muito mais fundo e esse trabalho pode levar a isso, " ele disse.