By Імовірно, що завдяки новій методиці відображення, лікарі заглянуть всередину органів і у закамарки тіла, прикриті кістьми; механіки проведуть огляди складних механізмів, наприклад турбореактивних двигунів, не розбираючи їх на частини; а системи управління автоматичними транспортними засобами виявлять перешкоди, приховані в густій імлі або за рогом – пише Нік Огасса у часописі Scientific American.
Результати досліджень, представлені в “Nature Communications”, показують, що технологія, звана голографією з синтетичною довжиною хвилі, дозволяє реєструвати практично в режимі реального часу детальний образ предметів, котрих немає в полі безпосереднього бачення.
Атул Інгл, інженер-електрик з Університету Штату Портленд, котрий не брав участі у дослідженнях, пояснює, що світло, яке доходить до обсерватора з-за рогу або через непрозорий об’єкт, мало розпорошитися. Аби побачити, що діється з іншого боку від перешкоди, «потрібно повернути назад процес розпорошення і тоді приховані структури ми побачимо в деталях». Інгл додає, що «описувана технологія дозволяє досягти цілі з достатньою швидкістю для того, щоб відповідати вимогам відео».
Ідея базується на використанні лазерних пучків з дещо різними довжинами хвилі, які завдяки відбиттю від об’єктів, які знаходяться на шляху, чи розпорошенню у напівпрозорому осередку, освітлили прихований об’єкт. Відбиті від нього світлові промені з різною довжиною хвилі повертаються в подібний спосіб і творять інтерференційний узор, котрий дозволяє встановити віддаль до частини невидимого об’єкту.
При спостереженні використовуються методи, розроблені для потреб інтерферометрії, вимірювальної технології, якою науковці користуються з метою визначення розмірів віддалених зірок і клітинних структур. Інші методи відображення предметів «поза зоровим полем» не дозволяють досягнути одночасно високої швидкості і роздільності, а також широкого поля бачення. «Наш метод поєднує всі ці риси в одному процесі в той самий час» – пояснює Флоріан Вілломітцер, фізик з Північно-західного Університету, котрий є головним автором праці.
Вілломітцер разом зі своїми співробітниками продемонстрував, що здатен прочитати літерки міліметрової величини, проводячи спостереження з-за рогу, а також крізь матові плити зі штучного матеріалу. Якщо випробовувані раніше методи відображення потребували ітераційного сканування тисяч пікселів, щоб відтворити образ, то описувана технологія уможливлює реєстрування образу розтяжністю у півсфери на базі двох коротких експозицій (кожна триває біля 23 ms).
Інгл вважає, що поєднання описуваного методу з ультрасонографією дозволило б лікарям оглядати з усіх боків кості та дрібні кровоносні судини, що пробігають під шкірою. Обидва дослідники все ж погоджуються з тим, що потрібні ще значні зусилля, аби пропонована технологія стала реальністю. Інгл каже, що оглядання фрагменту живої тканини є важчим завданням, ніж погляд крізь шматок тонкого матеріалу, але упродовж 10 років повинна появитися готова комерційна система, яка дозволить заглядати за різні перешкоди.
