Vi har alla sett höghastighetskameror förut – sådana som fångar 100 000-tals bilder per sekund, med kulor som krossar vinglas. Jo, det är oljemålningar jämfört med en ny kamera skapad av forskare vid Lunds universitet i Sverige, som kan filma med häpnadsväckande fem biljoner bilder per sekund – tillräckligt snabbt för att fånga molekylära processer.
”Explosioner, plasmablixtar, turbulent förbränning, hjärnaktivitet hos djur och kemiska reaktioner – vi kan nu filma så extremt korta processer”, sa Elias Kristensson, meduppfinnare av kameran och förbränningsfysikforskaren. universitetets webbplats.
Som du kan se i videon nedan har forskarna demonstrerat kameran FRAME (Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures) genom att visa hur den kan fånga, i realtid, fotoner av ljus som färdas ett avstånd motsvarande tjockleken på ett papper .
Utrustningen som används av forskarna i Lund skiljer sig från standard höghastighetskamerateknik. Istället för att ta bilder en efter en i en sekvens använder FRAME-kameran en algoritm för att fånga ett antal kodade bilder i en bild, och sedan ordna dem i en sekvens.
När de filmar en kemisk reaktion, till exempel, kommer de att exponera den för ljus med hjälp av laserblixtar. Varje ljuspuls i blixten tilldelas en annan kod. Objektet reflekterar blixtarna, som smälter samman till ett enda fotografi. Forskarna kan sedan separera bilderna från varje kodad puls med hjälp av en krypteringsnyckel.
Kort sagt, du behöver mer än ett mörkrum för att ta bilder av processer på molekylär nivå. För mer information har forskarna förhandsgranskad deras artikel om tekniken i den vetenskapliga tidskriften Ljus: Vetenskap och tillämpningar, inför en fullständig publicering.
Bland annat planerar forskarna att använda denna teknik för att fånga förbränning när det sker på molekylär nivå. Tanken är att att kunna fånga reaktionen mellan bränsle och syre kommer att hjälpa dem att hitta sätt att göra motorer och pannor mer bränsleeffektiva.
– På sikt kan tekniken även användas av industri och andra, säger Kristensson.
Dessa ”andra” är osannolikt att vara paparazzi på molekylär nivå.
Bilder: Kennet Ruona, Lunds universitet
