Een team van onderzoekers van PSL University, Harvard University en China University of Petroleum, heeft een manier ontwikkeld om microscopische 3D-verplaatsingen van bewegende objecten of gebeurtenissen over grote gebieden te visualiseren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep schetst hun techniek en stelt mogelijke toepassingen voor.

De typische manier om de beweging van een klein bewegend deeltje vast te leggen, is door er opeenvolgende snapshots van te maken en ze vervolgens een voor een te laten lopen als een video. Een nadeel van deze benadering is het verlies van resolutie bij een poging om de actie van dichterbij te bekijken. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier ontwikkeld om dit probleem te omzeilen door informatie vast te leggen over de spikkels die optreden wanneer een object beweegt. spikkels, in dit scenario, verwijst naar verplaatsing van deeltjes in de omgeving.

De door het team ontwikkelde techniek omvat het afvuren van een laser op een monster en vervolgens het vastleggen van de spikkels die optreden wanneer het licht weerkaatst op de bewegende deeltjes rond een object en vervolgens zijn weg baant door een diafragma en vervolgens naar een camera. Om hun ideeën te demonstreren, de onderzoekers vulden een klein dubbelglasvenster met colloïdaal materiaal. Het colloïdale materiaal tussen de twee ruiten liet men vervolgens drogen, waardoor het uithardde. Volgende, de onderzoekers injecteerden lucht om druk te creëren in het uitgeharde colloïde. Dit resulteerde in de vorming van scheuren die vergelijkbaar zijn met die bij het opdrogen van modderplassen.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat naarmate er scheuren in dergelijke materialen ontstaan, hun acties beïnvloeden elkaar - één scheur kan druk veroorzaken, bijvoorbeeld, een andere scheur duwen om van richting te veranderen terwijl deze zich blijft vormen. Omdat deze scheuren belangrijk zijn in toepassingen in de echte wereld, wetenschappers en ingenieurs willen graag meer weten over de interacties die plaatsvinden. Daartoe, de onderzoekers vuurden een laser schuin door het colloïde, resulterend in zowel verstrooid als terugverstrooid licht. Om de resulterende spikkels vast te leggen, ze plaatsten diafragma's zowel voor als achter het raam met lenzen er vlak achter. Het licht van de lenzen vond vervolgens zijn weg naar camera's aan weerszijden van het apparaat. Door het licht te analyseren dat zijn weg vond naar de camera's, konden de onderzoekers de spikkels vastleggen, die meer onthulde over de interacties tussen de scheuren terwijl ze zich ontwikkelden.

© 2021 Science X Network