Trong đoạn video mới được đăng lên kênh YouTube Slow Mo Guys, các nhà nghiên cứu của CalTech đã thử nghiệm tính năng camera của mình khi chụp một chùm tia laser đi qua một chai sữa với tốc độ khoảng 100 tỷ khung hình/ giây (so với các camera thông thường chỉ ghi được 24 khung hình/ giây).
Cụ thể, trong đoạn video, hạt photon dưới dạng vệt mờ màu xanh phóng vụt qua chai sữa khi tia laser bắn từ trái sang phải màn hình. Các phân tử sữa tán xạ các hạt photon trong chùm tia laser, tương tự như cách các đám mây bụi vũ trụ tán xạ ánh sáng từ các ngôi sao.
Theo nghiên cứu sinh CalTech - Peng Wang, ánh sáng di chuyển qua chiều dài của chai trong khoảng 2.000 pico giây, tương đương 0,000000002 giây.
Ngạc nhiên thay, 100 tỷ khung hình mỗi giây chỉ là một phần nhỏ so với những gì camera CalTech có thể chụp được. Được biết đến với tên gọi T-CUP, camera này được mô tả lần đầu tiên trong một bài báo xuất bản vào tháng 10/2018 trên tạp chí Light: Science and Application với khả năng ghi hình ánh sáng với tốc độ 10.000 tỷ khung hình/ giây.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển T-CUP nhằm mục đích ghi lại hình ảnh các xung laser cực ngắn một cách chi tiết đến khó tin - nói cách khác là ghi hình tốc độ ánh sáng.
Trong khi camera trên điện thoại chụp ảnh hai chiều, T-CUP là một "streak camera" (loại camera chụp hình cực nhanh để đo bước sóng ánh sáng) ghi lại hình ảnh siêu tốc một chiều.
Không giống như các "streak camera" trước đây chỉ chụp lại hình ảnh tổng hợp của ánh sáng bằng cách ghi hình các đoạn tia laser theo lát nằm ngang qua nhiều xung laser, T-CUP có khả năng ghi hình toàn bộ xung laser chỉ trong một khung hình duy nhất.
Thiết bị này giúp chuyển hướng chùm tia laser đi sang hai camera khác nhau, sau đó sử dụng chương trình máy tính để kết hợp hai hình ảnh thành một.
Đáng chú ý hơn nữa, giáo sư CalTech Lihong Wang và một trong những nhà phát minh camera cho biết các nhà nghiên cứu sẽ sớm chế tạo một chiếc camera trội hơn cả T-CUP khi ghi được 1 triệu tỷ khung hình/giây.
Trong video tiếp theo của kênh Slow Mo Guys, giáo sư Wang tiết lộ rằng rằng chiếc camera này siêu tốc đến mức một ngày nào đó có thể được áp dụng vào cả nghiên cứu y học. Từ đó, các nhà nghiên cứu chụp hình mô tế bào của bệnh nhân (bao gồm cả não) với các chi tiết rõ ràng hơn bao giờ hết.