Bisturí digital: un nuevo escáner dibuja retratos 3D a kilómetros de distancia

Físicos de la Universidad Heriot-Watt del Reino Unido han desarrollado un método para escanear objetos a varios kilómetros de distancia y obtener imágenes tridimensionales precisas , incluso a través de la niebla y el humo. Los científicos aplicaron un enfoque innovador basado en la detección de fotones individuales y la medición del tiempo de vuelo de la luz.

El componente principal del sistema fue desarrollado en colaboración con especialistas del MIT y del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Se trata de un detector de nanocables superconductores capaz de identificar fotones individuales. Gracias a esta sensibilidad extrema, el sistema puede operar con rayos láser de baja intensidad, seguros para los ojos, sin comprometer la velocidad ni la precisión del escaneo a grandes distancias.

El director del estudio, Aonghus McCarthy, destacó que el detector creado supera en el doble de precisión a dispositivos similares de otros grupos de investigación. La velocidad de medición ha aumentado al menos 10 veces en comparación con desarrollos previos. Esto permite capturar más partículas de luz reflejada y generar una imagen tridimensional del entorno con mayor claridad.

El sistema incluye un escáner de un solo píxel que emite ondas de 1550 nanómetros de longitud y un conjunto de instrumentos ultraprecisos para la medición del tiempo de vuelo de los fotones. Para probar la tecnología, el equipo realizó una serie de experimentos en el campus universitario, evaluando su rendimiento a diferentes distancias: 45 metros, 325 metros y un kilómetro.

Para demostrar todo el potencial del dispositivo, los físicos escanearon varios objetos tridimensionales, incluido un rostro humano. La precisión es sorprendente: lograron distinguir detalles de solo un milímetro de tamaño, lo que supera en 10 veces las capacidades de los modelos anteriores. La creación de un retrato 3D toma apenas unos milisegundos por píxel, mientras que la potencia del láser se mantiene dentro de límites seguros, sin superar los 3,5 milivatios.

También se realizaron pruebas exitosas con objetos en miniatura: desde una distancia de 32 metros, el sistema capturó imágenes nítidas de figuras de LEGO. McCarthy subrayó que incluso obstáculos como follaje o redes de camuflaje no impiden la detección de objetos ocultos detrás de ellos.

Esta tecnología tendrá aplicaciones en la supervisión de estructuras y formaciones rocosas, permitiendo detectar a tiempo hundimientos del terreno y otros cambios potencialmente peligrosos en las construcciones.

En la próxima fase de la investigación, los científicos planean extender el alcance del escaneo hasta 10 kilómetros. También están programando una serie de experimentos para evaluar el rendimiento del sistema en condiciones de niebla densa y humo intenso.