Jediné vlákno jako kamera. Čeští vědci experimentují s novým druhem přenosu obrazu

Ohebný a tenčí než vlas je nový typ vlákna přenášejícího obraz, které představili brněnští vědci. Objev z oblasti holografické endoskopie publikoval časopis Physical Review Letters. Uplatnění může najít především v medicíně, například jako alternativa biopsie, tedy odběru vzorků živých tkání.

„Naše endoskopie může projít tkání, aniž by ji výrazně narušila,“ uvedl vedoucí týmu Tomáš Čižmár.

Na aplikacích holografické endoskopie pracuje Čižmár s týmem a zahraničními partnery od roku 2010. Experimenty se týkaly nového způsobu přenosu obrazové informace pomocí takzvaných multimodových optických vláken. Na rozdíl od jednomodových vláken mají ta multimodová širší jádro. Jejich informační kapacita je vyšší a mohou díky tomu přenést celou řadu obrazových tvarů.

Vlákno má speciální index lomu. „Zatímco u standardních vláken se obraz roztříští pokaždé jinak, u vláken s přesně parabolickým profilem indexu lomu se obraz roztříští vždy stejně. Tento princip holografické endoskopie se tak dá aplikovat, i když se vlákno ohýbá, a obraz se nepoškodí,“ vysvětlil Čižmár.

Jako tenisáky

Princip vysvětlil na zjednodušeném příkladu. „Představte si tenisáky v trubce, které se pomíchají. Původní řád skladby se naruší a stejně jako u obrazu se ztratí. V kombinaci s holografickou metodou jsme schopni obraz zrekonstruovat,“ uvedl Čižmár.

Experimenty byly zatím úspěšné jen částečně. „I u vláken s gradientním indexem lomu jsme nemalá poškození obrazu pozorovali. Přisuzujeme to odchylkám použitého vlákna od ideálního parabolického rozložení indexu lomu,“ uvedl člen Čižmárova týmu Tomáš Tyc z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.

Využitelnost objevu vidí vědci především v medicíně – taková vlákna by mohla sloužit k přímému pozorování jednotlivých buněk v mozku živých tvorů. Uvedení do praxe ale bude otázkou desetiletí, především kvůli dalšímu testování či certifikacím. Základní a aplikovaný výzkum vědců z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd potrvá do roku 2022.

Autor: kar
Zdroj: ČT24