Comment une caméra pourrait-elle changer la façon dont nous percevons l’invisible ? Les scientifiques ont développé une caméra scientifique d’avant-garde, nommée SCARF, capable de capturer des images à un taux d’encodage vertigineux de 156,3 térahertz (THz), soit l’équivalent de 156,3 trillions d’images par seconde. Mais quelles portes cette technologie prometteuse ouvre-t-elle exactement dans l’univers de la recherche ?
Ayant réussi à saisir des phénomènes ultra-rapides tels que l’absorption dans un semi-conducteur et la démagnétisation d’un alliage métallique, SCARF se présente comme un outil potentiellement révolutionnaire pour diverse domaines, des mécanismes des ondes de choc au développement de médicaments plus efficaces. Mais comment une telle prouesse est-elle réalisable, et quels défis les chercheurs ont-ils dû surmonter pour y parvenir ?
À la tête de cette équipe de recherche se trouve le Professeur Jinyang Liang de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) au Canada, reconnu mondialement comme un pionnier de la photographie ultra-rapide. En s’appuyant sur des percées réalisées lors d’une étude séparée il y a six ans, Liang et son équipe ont publié leurs découvertes dans la revue Nature. Mais de quelles manières cette nouvelle recherche transcende-t-elle les limites des caméras ultra-rapides traditionnelles ?
« SCARF remodelle notre compréhension et notre capacité à capturer l’éphémère avec une précision inégalée. »
Les caméras ultra-rapides habituelles adoptent une approche séquentielle, capturant les images une à une. Cependant, cette méthode présente des limites, notamment l’incapacité d’étudier certains phénomènes tels que l’ablation laser femtoseconde ou l’interaction des ondes de choc avec les cellules vivantes, déclare Liang. SCARF bouscule cette logique traditionnelle. Mais comment fonctionne exactement cette technologie de pointe ?
SCARF utilise une modalité d’imagerie computationnelle pour capturer des informations spatiales en laissant la lumière pénétrer son capteur à des moments légèrement différents. Ce processus libère la caméra pour capturer des impulsions laser « chirpées » extrêmement rapides, jusqu’à 156,3 trillions de fois par seconde. Les données brutes peuvent ensuite être traitées par un algorithme informatique qui décode les entrées échelonnées dans le temps. Mais quelle est la véritable innovation de SCARF par rapport aux techniques existantes ?
La caméra s’est distinguée en utilisant des composants optiques passifs et disponibles dans le commerce, la décrivant comme une solution à faible coût, à faible consommation d’énergie et de haute qualité de mesure. Bien que focalisée sur la recherche plus que sur les applications grand public, l’équipe collabore déjà avec deux entreprises, Axis Photonique et Few-Cycle, pour développer des versions commerciales. SCARF serait-elle alors le jalon d’une nouvelle ère dans la capture d’images scientifiques ?
Pour prendre connaissance en détail des implications techniques et des applications potentielles de cette caméra, la recherche complète est accessible dans la revue Nature. À l’aube de cette innovation fascinante, quels nouveaux mystères cette technologie nous aidera-t-elle à dévoiler ?
Source : Engadget
