Científicos logran capturar imágenes nunca antes vistas de moléculas en movimiento
Un equipo de investigadores químicos de la Universidad de Tokio ha capturado cuadros inéditos de moléculas individuales en movimiento gracias a la combinación de un potente microscopio electrónico con una cámara de alta sensibilidad y un procesamiento de imágenes avanzado.
Pixabay/ColiN00B
Los científicos lograron capturar estas imágenes de moléculas individuales con un movimiento de 1.600 cuadros por segundo.
Cuando se trata de películas y vídeos, la cantidad de imágenes capturadas o mostradas cada segundo se conoce como fotogramas por segundo o fps. Si el video se captura a fps altos, pero se muestra a fps más bajos, el efecto es una desaceleración suave del movimiento que permite percibir detalles que de otro modo serían inaccesibles.
En los últimos años, los microscopios y cámaras con características especiales han permitido a los investigadores capturar imágenes a escala atómica de hasta aproximadamente 16 fps. Pero esta nueva técnica ha aumentado esto a la asombrosa cifra de 1.600 fps, según publica el portal SciTechDaily.
“Nuestro microscopio electrónico de transmisión (TEM) brinda una resolución espacial increíble, pero para ver bien los detalles de eventos físicos y químicos a pequeña escala también se necesita una alta resolución temporal. Es por eso que buscamos una técnica de captura de imágenes que sea mucho más rápida que los experimentos anteriores para que podamos ralentizar la reproducción de los eventos y verlos de una manera completamente nueva”, explicó el profesor del proyecto Eiichi Nakamura.
El microscopio electrónico de transmisión es capaz de ver objetos más pequeños que un par de miles de ángstroms gracias a un haz de electrones que utiliza para la visualización y puede aumentar un objeto hasta un millón de veces.
Además del TEM, Nakamura y su equipo conectaron un dispositivo de imágenes llamado cámara de detección directa de electrones (DED). Esta cámara es altamente sensible y tiene velocidades de cuadro altas.
Sin embargo, el equipo de investigadores debía hacer algo con el ruido que era el último obstáculo para lograr su objetivo pero consiguieron superarlo con una técnica explicada por el profesor asociado al proyecto Koji Harano.
“Para compensar este ruido y lograr una mayor claridad, utilizamos una técnica de procesamiento de imágenes llamada desconcentración de variación total de Chambolle. Puede que no se dé cuenta, pero probablemente haya visto este algoritmo en acción, ya que se usa ampliamente para mejorar la calidad de imagen de los videos web”, señaló.
Finalmente, los científicos probaron su configuración mediante imágenes de nanotubos de carbono vibrantes. Es así que lograron capturar un comportamiento mecánico nunca antes visto en la nanoescala.
