Optyczne badanie wykonane przez lekarza to jeden z podstawowych sposobów na wykrycie całej gamy chorób. Jednak o ile obserwacja tego, co znajduje się na zewnątrz ciała wymaga co najwyżej mikroskopu, tak problem pojawia się z wnętrzem organizmu. Jego rozwiązaniem okazał się endoskop, który teraz może zostać jeszcze bardziej usprawniony, dzięki zastosowaniu metamateriałów.

Skóra składa się w większości z wody. Jej pojedyncza warstwa jest niemal przezroczysta, jednak gdy warstw pojawia się kilkaset, a nawet kilka tysięcy, nie zobaczymy niczego. Chyba, że każdy foton oznaczymy, a następnie będziemy kontrolować czas, jaki minął do momentu jego powrotu. Znając ten czas oraz właściwości materiału, przez który przechodził foton (w tym przypadku woda) da się obliczyć pokonany przez niego dystans. Gdyby powtórzyć proces dla miliardów fotonów, można by odtworzyć przeskanowany obraz. Opisana technika nazywa się optyczną tomografią koherencyjną.

Co ciekawe, nie jest ona nowym wynalazkiem, a nawet została użyta w endoskopach, jednak obraz okazał się na tyle rozmazany, że zrezygnowano z rozwijania pomysłu. Problem da się rozwiązać, lecz trzeba znaleźć złoty środek między rozmiarami endoskopu (wprowadzanego do wnętrza organizmu) a jakością otrzymywanego obrazu. Rozwiązaniem mogą się okazać metamateriały, czyli te, które zostały stworzone w oparciu o skalę długości fali światła. Stworzony przez naukowców materiał 2D powoduje zmniejszenie ilości tzw. aberracji optycznych, czyli wad pojedynczych soczewek.

Endoskop wspierany przez metamateriał w czasie testów spisał się znacznie lepiej niż klasyczny. Badaczom udało się uzyskać dość wyraźne obrazy naskórka, pęcherzyków, chrząstki oraz naczyń krwionośnych.

[Źródło: arstechnica.com; grafika: Cornegle-Mellon]

Spodobał Ci się ten artykuł? Podaj dalej!