Articles

Forskare uppnår röntgenseende med säkert, synligt ljus

Om du tror att röntgenstrålar och andra former av strålning har monopol på att tränga igenom ogenomskinliga föremål, så är synligt ljus en annan uppfattning. Det kan faktiskt passera genom saker som färg och mänsklig vävnad, vilket har stora konsekvenser för medicinsk forskning och andra områden. Regelbundna ljusvågor skulle en dag kunna ersätta röntgenstrålar eller till och med göra det möjligt för forskare att avlägsna tumörer med laser i stället för riskabla operationer. Problemet är att sådant ljus antingen absorberas eller sprids när det passerar genom icke-transparenta föremål – vilket gör det oanvändbart för bildframställning. Eller är det? Enligt Nature håller forskare på att finslipa metoder för att återskapa det spridda ljuset som passerar genom ogenomskinliga föremål för att skapa en användbar bild på andra sidan, i Superman-stil.

Första försöken att avbilda fasta föremål lånade en astronomiteknik som kallas ”adaptiv optik”, som använder algoritmer för att beräkna hur mycket en bild har förvrängts av atmosfären. Forskarna anpassade tekniken till fasta kroppar genom att lysa en laser genom en ”spatial ljusmodulator” för att fördröja olika delar av strålen. Efter att ljuset passerat genom modulatorn och ett ogenomskinligt föremål kan en detektor på andra sidan räkna ut varifrån det spridda ljuset kom och sätta ihop en sammanhängande bild.

De första experimenten var förvånansvärt framgångsrika och producerade en koncentrerad stråle som var tusen gånger mer intensiv än det spridda ljuset. Inspirerade av resultaten anpassade andra team tekniken till att arbeta med fokuserade ultraljudsvågor, vilket förskjuter laserljusets frekvens. De förskjutna strålarna studsar sedan tillbaka genom objektet med en spegel, vilket ökar energin i den ursprungliga strålen och skapar ”en fackla inuti väggen” (se ovan). Detta gjorde det möjligt för teamet att avbilda en flourescerande pärla med en diameter på bara en mikrometer som var gömd mellan två ogenomskinliga lager.

Någon frågar alltid om vi kommer att skapa en telefonapp så att folk kan titta genom duschdraperier… det har vi inte för avsikt att göra.

Då ett annat team i Paris påskyndade processen, kunde de förra året avbilda örat på en levande mus, vilket var en lovande start för nya typer av kroppsscannrar. Även om mycket arbete återstår har tekniken potential inte bara för medicin, utan även för områden som konstrestaurering eller arkeologi, där experter skulle kunna se vad som finns under flera lager färg, till exempel. Andra mer skumma tillämpningar kommer också i åtanke, men som en forskare sa till Nature: ”Någon frågar alltid om vi ska skapa en telefonapp för att låta folk titta genom duschdraperier… vi har inte för avsikt att göra det”

.