Смартфони дозволяють знімати відео зі швидкістю близько 1000 кадрів в секунду. Професійні камери захоплюють рух зі швидкістю до 10 тис. Кадрів в секунду. Але все це меркне в порівнянні зі зйомкою зі швидкістю 70 трлн кадрів за секунду, яку навчилися вести вчені з Каліфорнійського технологічного інституту. Тепер можна буде поглянути навіть на рух світлової хвилі.
Група дослідників з Caltech опублікувала в журналі Nature Communications статтю, в якій розповіла про вдосконаленій технології швидкісної зйомки. Це не перший прорив вчених з Каліфорнійського технологічного на даному напрямку. Керує дослідженнями фахівець інституту Ліхонг Ван (Lihong Wang).
У 2014 році під його керівництвом була представлена оригінальна технологія швидкісної зйомки CUP (стисла надшвидкісна фотографія) зі швидкістю 100 млрд кадрів/с. До 2018 року технологія була вдосконалена і отримала назву Т-CUP, а швидкість зйомки досягла 10 трлн кадрів/с. Нова технологія CUSP (стисла надшвидка спектральна фотографія) збільшила швидкість зйомки ще в сім разів – до 70 трлн кадрів/с.
В основі надшвидкісний зйомки CUSP лежить імпульсний лазер випромінює сверхкороткие світлові імпульси тривалістю в одну фемтосекунду (10-15 с). Оптична система розділяє ці імпульси на ще більш короткі спалахи. Цими дробовими імпульсами підсвічується об’єкт зйомки, і потім, через іншу оптичну систему, вони потрапляють на датчик зображення, який формує підсумкову картинку.
«Ми припускаємо застосування [розробки] в широкому спектрі надзвичайно швидких явищ, таких як сверхкороткое поширення світла, поширення хвиль, ядерний синтез, перенесення фотонів в хмарах і біологічних тканинах і, серед іншого, флуоресцентний розпад біомолекул», – сказав Ван.
Також технологія CUSP може бути використана для дослідження надшвидкого світу фундаментальної фізики і для створення більш компактною і чутливої електроніки.