منذ أكثر من عام، طوّر الدكتور ليهونغ وانغ، من معهد كاليفورنيا للتقنية (كالتيك)، أسرع كاميرا في العالم، قادرة على التقاط 10 تريليونات صورة في الثانية، فهي سريعة لدرجة أنه يمكنها حتى التقاط الضوء في أثناء السير بحركة بطيئة.

لكن في بعض الأحيان لا تكون السرعة كافية، فلا تستطيع الكاميرا الأسرع التقاط صور لأشياء لا يمكن رؤيتها. وتحقيقاً لهذه الغاية، قام وانغ بتطوير كاميرا جديدة يمكنها التقاط ما يصل إلى تريليون صورة في الثانية للأشياء الشفافة، وتم الإعلان عن هذا الإنجاز في العدد الأخير من دورية «ساينس أدفانسيس».

ويقول تقرير نشره أمس الموقع الإلكتروني لمعهد كاليفورنيا للتقنية إنه يمكن لتقنية الكاميرا التي أطلق عليها وانغ «تصوير فائق السرعة مضغوط حساس» (pCUP) التقاط فيديو ليس فقط للأشياء الشفافة، ولكن أيضاً للأشياء سريعة الزوال، مثل الإشارات التي تنتقل عبر الخلايا العصبية.

ويوضح وانغ أن نظام التصوير الجديد الخاص به يجمع بين نظام التصوير عالي السرعة الذي طوره سابقاً وتقنية قديمة، وهي «المجهر الضوئي ذو الأطوار المتباينة»، التي تم تصميمها للسماح بتصوير أفضل للكائنات الشفافة في الغالب، مثل الخلايا، التي تكون في الغالب عبارة عن ماء. والكاميرا الجديدة، بخلاف هذا المجهر الذي ابتكره عالم الفيزياء الهولندي فريتس زيرنيك قبل نحو 100 عام، تعمل من خلال الاستفادة من الطريقة التي تسير بها موجات الضوء، وتسارعها عند دخولها مواد مختلفة.

ويقول وانغ: «على سبيل المثال، إذا مر شعاع من الضوء عبر قطعة من الزجاج، فستتباطأ عند دخولها الزجاج، ثم تسرع مرة أخرى عند خروجها؛ هذه التغيرات في السرعة تغير توقيت الأمواج. ومن خلال استخدام بعض الخدع البصرية، يمكن التمييز بين الضوء الذي يمر عبر الزجاج والضوء الذي لم يمر، وأصبح من السهل رؤية الزجاج، رغم كونه شفافاً».

ويضيف: «ما فعلناه هو تكييف المجهر الضوئي ذو الأطوار المتباينة، بحيث يوفر تصويراً سريعاً للغاية، مما يسمح لنا بتصوير ظواهر فائقة السرعة في مواد شفافة».

ورغم أن هذه التكنولوجيا لا تزال مبكرة في تطورها، فقد يكون لها في نهاية المطاف استخدامات في كثير من المجالات، بما في ذلك الفيزياء أو البيولوجيا أو الكيمياء.

ويقول وانغ: «يمكن استخدامها على سبيل المثال في رؤية التواصل بين الخلايا العصبية. فبينما تنتقل الإشارات عبر هذه الخلايا، يحدث تمدد دقيق للألياف العصبية التي نأمل أن نراها بمساعدة التقنية الجديدة».

أسرع كاميرا في العالم تلتقط 10 تريليونات صورة في ثانية