Nghiên cứu: Máy ảnh nhanh nhất tốc độ 156.000 tỷ khung hình/giây phục vụ y học

Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã nói về chiếc máy ảnh nhanh nhất thế giới có thể thu được hình ảnh với tốc độ 156.000 tỷ khung hình/giây (fps), biến nó trở thành công cụ rất hữu ích cho khoa học.

Trong ấn phẩm đăng trên tạp chí Nature Communications, các học giả đã nói về tính hữu ích của chiếc máy ảnh nhanh nhất thế giới khi nó có thể mang lại hiệu quả cao hơn, đặc biệt trong điều trị siêu âm y tế. Tác giả nghiên cứu Jinyang Liang nhận định chiếc máy ảnh này không phải là một “đồ chơi” khi nó cho phép chúng ta tiến thêm vài bước.

Trả lời phỏng vấn với Live Science, Liang cho biết: “Chúng tôi sắp phát triển một hệ thống cho phép chúng tôi nhìn thấy nhiều hiện tượng mà trước đây không thể tiếp cận được”.

Dĩ nhiên, để nghiên cứu các hiện tượng cực nhanh đặt ra một loạt thách thức. Liang cho rằng ngay cả những cảm biến nhanh nhất cũng có thể gặp khó khăn về thời gian xử lý khung hình. Phương pháp phổ biến cho việc chụp ảnh tốc độ cao là bắn tia laser, sau đó đo lượng ánh sáng phản xạ. Tuy nhiên, Liang cho biết phương pháp này chỉ hữu ích đối với các mẫu ảnh tĩnh hoặc các hiện tượng lặp lại.

Ở phương pháp của mình, Liang cho biết họ sử dụng một tia laser “chirped” đã đoạt giải Nobel Vật lý năm 2018. Theo Live Science, các bước sóng ánh sáng mở rộng để ánh sáng có màu sắc khác nhau đến vào những thời điểm khác nhau. Nói một cách đơn giản, điều này có nghĩa là khi tia laser được bắn ra, mỗi bước sóng có thể phân tích thông tin từ những thời điểm khác nhau. Những gì mà các nhà khoa học làm là truyền ánh sáng qua mạng lưới phân chia các bước sóng và gửi chúng theo các hướng khác nhau.

Sau đó, chúng sẽ trải qua một loại mã QR, mã này sẽ phân chia chúng trong quá trình xử lý hậu kỳ. Một phần mềm chuyên dụng được phát triển để phát hiện phần nào tín hiệu đến từ một bước sóng nhất định. Về cơ bản, điều này cho phép nhà khoa học tạo ra một loại phim dựa trên những khoảnh khắc rất nhỏ. Thông qua các khung khác nhau, có thể rút ra một số kết luận rất thú vị như những gì nhóm các nhà khoa học đã nêu.

Mặc dù không thể nghiên cứu nhiều hiện tượng nhưng công nghệ mới có thể tìm hiểu thêm một chút về các sự kiện cực nhanh, điều này có thể rất hữu ích cho khoa học. Theo Liang, “tốc độ chúng ta có thể khử từ một vật liệu từ tính về cơ bản quyết định tốc độ chúng ta thực sự có thể ghi hoặc đọc dữ liệu”.

Hiện tại mọi thứ vẫn đang được thí nghiệm nhưng nhìn chung sẽ mở ra một tương lai hứa hẹn, giúp ghi lại cách tế bào phản ứng với sóng xung kích do thiết bị siêu âm tạo ra. Các nhà khoa học tin rằng điều này có thể rất hữu ích trong điều trị y tế.