Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Zo helder als... papier? Wetenschappers 'kijken' door vaste lagen heen

Zo helder als... papier? Wetenschappers kijken door vaste lagen heen

Een team van wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) heeft een nieuwe manier ontwikkeld om door vaste lagen materiaal heen te kijken, met behulp van een techniek die 'coherente tomografie' wordt genoemd. De techniek werkt door een lichtstraal door een materiaal te sturen en vervolgens te meten hoe het licht wordt verstrooid door de atomen en moleculen van het materiaal. Door het verstrooide licht te analyseren, kunnen de wetenschappers een driedimensionaal beeld van de binnenkant van het materiaal creëren.

De techniek van het MIT-team is een grote doorbraak op het gebied van beeldvorming, omdat wetenschappers hierdoor door materialen heen kunnen kijken die ondoorzichtig zijn voor zichtbaar licht. Dit kan een breed scala aan toepassingen hebben, zoals medische beeldvorming, industriële inspectie en veiligheidsscreening.

Bij medische beeldvorming zou coherente tomografie kunnen worden gebruikt om tumoren en andere afwijkingen op te sporen die diep in het lichaam verborgen zijn. Bij industriële inspectie kan het worden gebruikt om defecten in materialen zoals metaal, plastic en beton op te sporen. En bij veiligheidsonderzoeken kan het worden gebruikt om verborgen wapens of explosieven op te sporen.

De techniek van het MIT-team bevindt zich nog in de beginfase van ontwikkeling, maar heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we de wereld om ons heen zien.

Hoe coherente tomografie werkt

Coherente tomografie werkt door een lichtstraal door een materiaal te sturen en vervolgens te meten hoe het licht wordt verstrooid door de atomen en moleculen van het materiaal. Het verstrooide licht wordt opgevangen door een detector en vervolgens geanalyseerd door een computer.

De computer gebruikt het verstrooide licht om een ​​driedimensionaal beeld te creëren van de binnenkant van het materiaal. Het beeld wordt gecreëerd door de informatie van alle verschillende lichtgolven te combineren die door het materiaal zijn verstrooid.

De resolutie van een coherent tomografiebeeld wordt beperkt door de golflengte van het gebruikte licht. Hoe korter de golflengte, hoe hoger de resolutie zal zijn. Het is echter ook waarschijnlijker dat kortere golflengten door het materiaal worden verstrooid, dus er is een wisselwerking tussen resolutie en dieptepenetratie.

Toepassingen van coherente tomografie

Coherente tomografie heeft een breed scala aan potentiële toepassingen, waaronder:

* Medische beeldvorming:Coherente tomografie kan worden gebruikt om tumoren en andere afwijkingen op te sporen die diep in het lichaam verborgen zijn.

* Industriële inspectie:Coherente tomografie kan worden gebruikt om defecten in materialen zoals metaal, plastic en beton op te sporen.

* Veiligheidsonderzoek:Coherente tomografie kan worden gebruikt om verborgen wapens of explosieven op te sporen.

* Kunstbehoud:Coherente tomografie kan worden gebruikt om de structuur van schilderijen, beeldhouwwerken en andere kunstwerken te bestuderen.

* Archeologie:Coherente tomografie kan worden gebruikt om de structuur van archeologische artefacten te bestuderen.

De techniek van het MIT-team bevindt zich nog in de beginfase van ontwikkeling, maar heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we de wereld om ons heen zien.