Creemos que vemos el mundo tal como es. Pero nuestros ojos son, en realidad, extraordinariamente selectivos. Imagina que el espectro electromagnético es una inmensa biblioteca. Todo lo que nuestros ojos son capaces de leer ocupa apenas una estrecha estantería. Más allá comienza una biblioteca gigantesca, un espacio hasta 2.500 veces más grande, de libros escritos en idiomas que la evolución nunca nos enseñó a comprender. Ese sector es el infrarrojo y hasta ahora se trataba de una sección vedada para los humanos.
Esa capacidad ha pertenecido únicamente a la ciencia ficción: Superman distinguía formas de luz invisibles para cualquier ser humano, al igual que Silver Surfer, ya que ambos veían la parte infrarroja del espectro electromagnético. Ahora un equipo internacional de investigadores ha dado un pequeño paso hacia esa idea.
En un estudio publicado en Nature, un equipo de científicos, liderados por Chengchang Fu, ha desarrollado un dispositivo ultrafino basado en puntos cuánticos capaz de transformar la luz infrarroja en imágenes visibles. Integrado en unas gafas experimentales, permite observar parte del infrarrojo utilizando únicamente nuestros propios ojos. Y el truco resulta mucho más elegante de lo que parece. Pero comencemos desde el principio.
¿Por qué somos incapaces de ver el infrarrojo? La respuesta está en la energía de la luz. Cada color está formado por diminutos paquetes de energía llamados fotones. Los fotones del infrarrojo transportan menos energía que los de la luz visible y no poseen la intensidad suficiente para activar los pigmentos fotosensibles de nuestra retina. Es como intentar hacer sonar el timbre de una casa golpeándolo con una pluma. Existe contacto, pero no la fuerza necesaria para activar el mecanismo.
Durante cientos de millones de años la evolución aceptó esa limitación porque nuestros ojos se adaptaron precisamente a la pequeña región del espectro donde el Sol emite con mayor intensidad y donde la atmósfera terrestre es más transparente. El resto del espectro siempre estuvo ahí, simplemente permanecía escrito en un idioma que nuestros sentidos no podían leer.
El dispositivo desarrollado por el equipo de Fu no modifica el ojo humano, en su lugar construye un traductor. Cuando un fotón infrarrojo incide sobre las gafas, una capa de puntos cuánticos lo absorbe y lo convierte en una señal eléctrica. Esa señal activa inmediatamente un diminuto diodo orgánico emisor de luz (OLED), que genera un nuevo fotón, esta vez dentro del rango visible.
La cadena completa apenas dura una fracción de segundo y el ojo nunca llega a detectar el infrarrojo. Lo que recibe es una traducción instantánea que interpreta exactamente igual que cualquier otra imagen. No hemos cambiado nuestros ojos, más bien el idioma en el que la luz habla con ellos. Aunque pueda parecerlo, estas gafas no funcionan como las cámaras térmicas utilizadas por bomberos o equipos de rescate. Detectan el infrarrojo cercano y el infrarrojo de onda corta, una región del espectro situada justo a continuación de la luz visible y rica en información reflejada por los objetos.
Además, existe otra diferencia fundamental. Las cámaras tradicionales capturan la imagen con un sensor y la muestran posteriormente en una pantalla. Aquí no hay pantalla: la luz visible atraviesa las lentes mientras el dispositivo añade simultáneamente la información procedente del infrarrojo. No observamos una representación digital del entorno. Seguimos mirando el mundo real, solo que enriquecido con una capa adicional de información.
Otro de los logros más sorprendentes del estudio consiste en que el sistema no convierte toda la radiación infrarroja en un único color. Cada longitud de onda genera un color visible diferente. Puede parecer un detalle menor, pero supone un enorme salto tecnológico. Es la diferencia entre traducir todos los idiomas del mundo utilizando una única palabra o conservar los matices de cada uno de ellos.
Las aplicaciones potenciales son enormes: navegación en condiciones de baja visibilidad, operaciones de rescate, realidad aumentada o ayuda a personas con determinadas discapacidades visuales. Sin embargo, quizá la mayor aportación del trabajo sea otra. Durante siglos hemos construido instrumentos capaces de observar aquello que nuestros ojos no podían ver: telescopios, microscopios, radiotelescopios o cámaras térmicas. Este estudio propone un cambio de paradigma: ya no se trata de fabricar máquinas que vean por nosotros, más bien de ampliar nuestros propios sentidos.
Se trata de un avance que facilitaría que el ojo humano vea el infrarrojo
Creemos que vemos el mundo tal como es. Pero nuestros ojos son, en realidad, extraordinariamente selectivos. Imagina que el espectro electromagnético es una inmensa biblioteca. Todo lo que nuestros ojos son capaces de leer ocupa apenas una estrecha estantería. Más allá comienza una biblioteca gigantesca, un espacio hasta 2.500 veces más grande, de libros escritos en idiomas que la evolución nunca nos enseñó a comprender. Ese sector es el infrarrojo y hasta ahora se trataba de una sección vedada para los humanos.
Esa capacidad ha pertenecido únicamente a la ciencia ficción: Superman distinguía formas de luz invisibles para cualquier ser humano, al igual que Silver Surfer, ya que ambos veían la parte infrarroja del espectro electromagnético. Ahora un equipo internacional de investigadores ha dado un pequeño paso hacia esa idea.
En un estudio publicado en Nature, un equipo de científicos, liderados por Chengchang Fu, ha desarrollado un dispositivo ultrafino basado en puntos cuánticos capaz de transformar la luz infrarroja en imágenes visibles. Integrado en unas gafas experimentales, permite observar parte del infrarrojo utilizando únicamente nuestros propios ojos. Y el truco resulta mucho más elegante de lo que parece. Pero comencemos desde el principio.
¿Por qué somos incapaces de ver el infrarrojo? La respuesta está en la energía de la luz. Cada color está formado por diminutos paquetes de energía llamados fotones. Los fotones del infrarrojo transportan menos energía que los de la luz visible y no poseen la intensidad suficiente para activar los pigmentos fotosensibles de nuestra retina. Es como intentar hacer sonar el timbre de una casa golpeándolo con una pluma. Existe contacto, pero no la fuerza necesaria para activar el mecanismo.
Durante cientos de millones de años la evolución aceptó esa limitación porque nuestros ojos se adaptaron precisamente a la pequeña región del espectro donde el Sol emite con mayor intensidad y donde la atmósfera terrestre es más transparente. El resto del espectro siempre estuvo ahí, simplemente permanecía escrito en un idioma que nuestros sentidos no podían leer.
El dispositivo desarrollado por el equipo de Fu no modifica el ojo humano, en su lugar construye un traductor. Cuando un fotón infrarrojo incide sobre las gafas, una capa de puntos cuánticos lo absorbe y lo convierte en una señal eléctrica. Esa señal activa inmediatamente un diminuto diodo orgánico emisor de luz (OLED), que genera un nuevo fotón, esta vez dentro del rango visible.
La cadena completa apenas dura una fracción de segundo y el ojo nunca llega a detectar el infrarrojo. Lo que recibe es una traducción instantánea que interpreta exactamente igual que cualquier otra imagen. No hemos cambiado nuestros ojos, más bien el idioma en el que la luz habla con ellos. Aunque pueda parecerlo, estas gafas no funcionan como las cámaras térmicas utilizadas por bomberos o equipos de rescate. Detectan el infrarrojo cercano y el infrarrojo de onda corta, una región del espectro situada justo a continuación de la luz visible y rica en información reflejada por los objetos.
Además, existe otra diferencia fundamental. Las cámaras tradicionales capturan la imagen con un sensor y la muestran posteriormente en una pantalla. Aquí no hay pantalla: la luz visible atraviesa las lentes mientras el dispositivo añade simultáneamente la información procedente del infrarrojo. No observamos una representación digital del entorno. Seguimos mirando el mundo real, solo que enriquecido con una capa adicional de información.
Otro de los logros más sorprendentes del estudio consiste en que el sistema no convierte toda la radiación infrarroja en un único color. Cada longitud de onda genera un color visible diferente. Puede parecer un detalle menor, pero supone un enorme salto tecnológico. Es la diferencia entre traducir todos los idiomas del mundo utilizando una única palabra o conservar los matices de cada uno de ellos.
Las aplicaciones potenciales son enormes: navegación en condiciones de baja visibilidad, operaciones de rescate, realidad aumentada o ayuda a personas con determinadas discapacidades visuales. Sin embargo, quizá la mayor aportación del trabajo sea otra. Durante siglos hemos construido instrumentos capaces de observar aquello que nuestros ojos no podían ver: telescopios, microscopios, radiotelescopios o cámaras térmicas. Este estudio propone un cambio de paradigma: ya no se trata de fabricar máquinas que vean por nosotros, más bien de ampliar nuestros propios sentidos.
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