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La cámara más veloz del mundo captura, a 70 billones de fps, la trayectoria de la luz en todo su esplendor

La cámara más veloz del mundo captura, a 70 billones de fps, la trayectoria de la luz en todo su esplendor
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En 2018 un equipo de investigadores de Caltech consiguió el hito de crear una cámara capaz de capturar 10 billones de fotogramas por segundo. Una locura de cámara capaz de capturar la luz a cámara lenta. Ahora esos 10 billones de fotogramas se quedan cortos, la nueva cámara que han creado permite capturar 70 billones de fotogramas por segundo. En otras palabras, 70.000.000.000.000 fotografías en un sólo segundo.

En un nuevo artículo publicado en Nature Comunications los investigadores describen cómo han conseguido capturar semejante cifra de fotogramas por segundo con la cámara. Esta nueva cámara es una evolución de la anterior, se basa en un método que denominan 'fotografía espectral ultrarrápida comprimida'.

Caltech El sistema de cámara utilizado para capturar 10 billones de fps. El nuevo modelo sigue una estructura similar. Vía Caltech.

La técnica utiliza pulsos cortos de luz láser que sólo duran un femtosegundo (la milbillonésima parte de un segundo). Estos pulsos son divididos en subpulsos aún más cortos mediante varias ópticas y cada uno de ellos produce una imagen en la cámara. Así es como la cámara en un sólo segundo obtiene 70 billones de fotografías.

Caltech Esquema del sistema utilizado para dividir los pulsos láser y capturar las fotografías en la cámara. Vía Caltech.

Haciendo algunos cálculos... Si la luz viaja a unos 300.000 kilómetros por segundo y esta cámara toma 70 billones de fotografías en ese segundo... significa que puede hacerle unas 230 fotos a la luz en lo que tarda en moverse un milímetro. Me genera especial interés cómo de potente es el ordenador utilizado para procesar tantos datos en tan poco tiempo.

En el siguiente GIF se aprecia cómo viaja la luz a través de la palabra 'Caltech', donde la apalabra apenas ocupa unos milímetros pero la cámara captura perfectamente cómo llega y se va la luz. En la parte izquierda vemos el mismo fenómeno capturado por la cámara previa de 10 billones de fps.

Qué grabar a 70 billones de fps

Está cámara evidentemente no está pensada para implementarla en teléfono de gama alta de turno. Su utilidad se encuentra en la investigación de fenómenos físicos y químicos especialmente rápidos. Según los investigadores, puede aprovecharse para estudiar mejor la fusión nuclear, la luz en sí o el movimiento de las ondas.

Actualmente para estudiar algunos fenómenos ultrarrápidos lo que se suele hacer es provocar el fenómeno de forma repetida para observarlo en ventanas de tiempo diferentes. Un método no lineal que si bien es efectivo, no permite ver el evento completo, por lo que sólo aquellos fenómenos repetitivos se benefician de ello.

Más información | Caltech
Imagen | @edeeran

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