Para demonstrar a tecnologia, publicada na revista Light: Science and Applications, os pesquisadores filmaram um pulso de luz atravessando uma distância equivalente à espessura de uma folha de papel. O movimento ocorre em um trilionésimo de segundo, mas a câmera foi capaz de transformá-lo em um vídeo com um segundo de duração. A Frame poderá capturar, em filme, processos extremamente rápidos da química, da física e da biologia, jamais filmados. Diferentemente dos equipamentos normais, que usam uma abertura do diafragma para captar cada imagem sequencial, a nova máquina registra as imagens com uma única exposição.
Registro simultâneo
;A câmera é baseada em iluminação por pulsos de laser, algo muito similar à fotografia com flash;, explicou Elias Kristensson, um dos autores do estudo. ;Em uma fração de segundo, a intensa luz do laser ilumina a amostra e a congela no tempo. Mas essa abordagem geraria apenas uma única fotografia do evento que se quer estudar.;
Para formar um vídeo, é preciso uma sequência de imagens. As câmeras de vídeo tradicionais tiram uma série de fotografias ao longo do tempo, registrando uma imagem a cada vez que capturam a luz refletida pelo objeto. ;Nós dividimos um curto pulso de laser, de 125 femtossegundos, em quatro flashes, e os deixamos irradiar a amostra em sequência. Antes de atingir o objeto, cada pulso recebe um código único, que nos permite reconhecer o momento no qual um pulso específico atingiu o alvo;, disse Elias.
A amostra reflete cada um dos lasers para a lente da câmera, que registra a informação visual em uma única imagem. Para transformá-la em vídeo, um algoritmo de criptografia utiliza os códigos de cada pulso de laser para separar as fotografias registradas. A captura simultânea de várias imagens permite que a Frame seja a câmera mais rápida do mundo.
De acordo com os autores, o mérito dessa tecnologia está no fato de que ela permitirá o estudo detalhado de eventos extremamente rápidos, nunca filmados até agora. ;A Frame pode operar com lasers de qualquer cor, o que nos permite ;comunicar; com a maioria das moléculas;, afirmou o autor do estudo. ;Nós esperamos que ela nos ajude a filmar reações químicas incrivelmente rápidas, como a criação e o consumo de moléculas.;
Outra vantagem da Frame está na velocidade da técnica, limitada somente pela velocidade do laser utilizado. Com o rápido avanço das tecnologias de laser, que alcançam o patamar dos attosegundos, os pesquisadores acreditam que a câmera pode, ;em princípio, oferecer velocidades de filmagem mil vezes maiores;.
Até então, os pesquisadores fotografavam imagens estáticas da reação, e tentavam repetir exatamente o experimento várias vezes, para obter uma sequência de imagens que poderia ser transformada em vídeo. No entanto, é extremamente improvável replicar, com exatidão, um experimento desse tipo. Mesmo com a nova técnica, ainda existem dificuldades para se filmar eventos tão rápidos. ;Um grande desafio é sincronizar a filmagem com o evento de interesse, especialmente se a amostra é caótica e imprevisível;, comenta Elias. ;Talvez a filmagem termine antes que a reação ocorra, talvez nós comecemos a filmar tarde demais.;
Segundo os autores do estudo, a nova tecnologia beneficiará principalmente os cientistas, e servirá como uma importante ferramenta. Uma empresa alemã já desenvolveu um protótipo da nova câmera, o que significa que mais pessoas poderão usá-la em aproximadamente dois anos. ;No momento, nós planejamos filmar outros eventos, que esperamos publicar em mais ou menos um ano;, disse Elias. ;A filmagem do pulso de luz em movimento foi pensada mais como uma demonstração das capacidades da Frame. Eu sinto que ainda há muitas coisas interessantes que a técnica pode oferecer.;
* Estagiário sob a supervisão do subeditor Rodrigo Craveiro
Tempo ínfimo
Para comparação, um femtossegundo está para o segundo, assim como o segundo está para 32 milhões de anos. É um espaço de tempo tão pequeno, que a luz consegue percorrer apenas o equivalente ao diâmetro de um vírus nesse período.