Microscópio holográfico filma organismos no fundo do mar

Baseado em artigo de Phil Schewe e Ben Stein - 12/04/2006

Cientistas canadenses desenvolveram um novo microscópio holográfico que é capaz de obter imagens tridimensionais de organismos marinhos que vivem em profundidades de até 100 metros. O novo equipamento consegue filmar características comportamentais do zooplâncton em seu ambiente natural, sem a necessidade de se capturar e trazer os organismos para a superfície.

Para desenvolver o novo microscópio, os cientistas utilizaram o arranjo holográfico inventado por Denis Gabor em meados do século passado: a luz de um laser é focalizada sobre um minúsculo furo, de dimensões comparáveis ao comprimento de onda do laser, que funciona como uma fonte pontual de luz.

As ondas esféricas que se espalham a partir do furo iluminam a amostra de água do mar. As ondas refletidas pelos objetos contidos na água atingem um sensor CCD - o mesmo utilizado em câmeras digitais, - combinando-se com ondas de referência (não refletidas). Essa combinação forma um padrão de interferência ou holograma. Os hologramas digitais são então processados por um programa especial de computador, que reconstrói digitalmente as imagens.

Uma das maiores dificuldades para o desenvolvimento do microscópio submarino foi encontrar janelas de vidro com qualidade óptica suficiente para permitir a captura de imagens de alta resolução - mas que fossem resistentes o suficiente para suportar a pressão do fundo do mar.

O microscópio holográfico é capaz de capturar imagens de 1.024 x 1.024 pixels numa velocidade de até 10 frames por segundo. Isso exige uma grande largura de banda para que as imagens sejam transmitidas para o barco de pesquisas onde estão os cientistas.

Na atual versão, esse problema foi contornado com a utilização de cabos de rede no padrão Ethernet. O que já é um grande progresso, já que o novo microscópio pesa apenas 20 quilos. E um cabo de rede não é nada quando comparado com os cabos de aço necessários para submergir os equipamentos anteriores, que chegam a pesar várias toneladas e possuem apenas uma fração da resolução agora alcançada.