Ciudad de México.- Un grupo de investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Tokio capturó el movimiento de moléculas en un vídeo de 1600 cuadros por segundo (cps).
Esto se logró, gracias a que se combinó un potente microscopio electrónico junto a una cámara muy sensible y con un alto proceso de imágenes.
En el contexto de los videos, la calidad de las imágenes capturadas cada segundo se basa a partir de FPS o Fotogramas Por Segundo, mientras más alto sean los FPS grabados se muestra a más bajos.
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"Anteriormente capturamos eventos a escala atómica en tiempo real", dijo el profesor Eiichi Nakaruma a NatGeo.
"Nuestro microscopio electrónico de transmisión (TEM), brinda una gran resolución, pero para lograr ver los eventos físicos y químicos a pequeña escala, necesita una resolución alta. Por eso mismo, buscamos una técnica de captura más precisa y veloz”, añadió.
Nakaruma y su equipo usaron el TEM, gracias a que puede grabar cosas más pequeñas que 1 ángstrom o una diezmilmillonésima parte de un metro.
También, adjuntaron un dispositivo llamado cámara de detención directa de electrones (DED), gracias a que esta cámara es altamente sensible y capaz de lograr velocidades de cuadro alta. Aún así tienen un problema, el ruido.
"Para capturar altos FPS, se necesita un sensor de imágenes con alta sensibilidad, y una mayor sensibilidad trae consigo un alto grado de ruido visual. Este es un hecho inevitable de la ingeniería electrónica ”, dijo el profesor asociado del proyecto Koji Harano
"Para compensar este ruido y lograr una mayor claridad, utilizamos una técnica de procesamiento de imágenes llamada Desnoisado de variación total de Chambolle”, explicó.
Puede que no se dé cuenta, pero probablemente haya visto este algoritmo en acción. Ya que, se usa ampliamente para mejorar la calidad de imagen de los videos web”, agregó.
Los investigadores, probaron su configuración por nanotubos de carbono vibrante que tenían moléculas de fullereno (C60).
La configuración logró captar un comportamiento nunca antes visto en la nanoescala.
Cómo una piedra en una maraca sacudida, el movimiento oscilante de la molécula C60 se combina con la oscilación de los nanotubos de carbono.
"Nos sorprendió gratamente que esta eliminación de ruido y el procesamiento de imágenes revelaran el movimiento invisible de las moléculas de fullereno”, dijo Harano.
Sin embargo, agregó, todavía tenemos un problema grave porque el procesamiento se lleva a cabo después de capturar el video. Esto significa que la retroalimentación visual del experimento bajo el microscopio aún no es en tiempo real, pero con el cómputo de alto rendimiento esto podría ser posible en poco tiempo. Esta podría resultar una herramienta muy útil para quienes exploran el mundo microscópico.
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