Dankzij een samenwerking tussen wetenschappers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit van Twente, het Max Planck Institute for the Science of Light (MPL), FOM en Carl Zeiss AG is het superscherp in beeld brengen van het lichaam door middel van minuscule endoscopen een stapje dichterbij gekomen. Het gezamenlijk onderzoek, gecombineerd met een geavanceerde wavefront shaping-techniek die ontwikkeld is aan de UT, kunnen de unieke optische vezels van het MPL licht focussen zonder lenzen met een ongeëvenaarde resolutie. De resultaten van het onderzoek zijn op 29 januari gepubliceerd door het team in Optic Letters, een toonaangevend tijdschrift van de Optical Society of America.
Hoe het nu nog gedaan wordt
Het is nu nog zo dat de resolutie van glasvezelendoscopen op zijn best een micrometer is en dat is helaas niet scherp genoeg om echt interessante en belangrijke details in bijvoorbeeld biologische cellen te zien. Om dit te verbeteren zijn er endoscopen die bestaan uit een groot aantal aparte glasvezels die zijn samengebonden tot één bunder. Hierbij functioneert elke vezel als een pixel wat er uiteindelijk voor zorgt dat er één beeld gevormd wordt door alle pixels (vezels) samen te voegen. Nadeel van deze techniek is dat de bundels redelijk dik zijn (ten minste en millimeter in doorsnede).
Lees ook: Armband op zonne-energie controleert je gezondheid
Wanneer we dan kijken naar glasvezelendoscopen die werken op basis van zogenaamde multimode-vezels geven een stuk scherper beeld en hoeven in tegenstelling tot eerder genoemde endoscopen maar een tiende millimeter dik te zijn. De zogenaamde multimode-vezel maakt gebruik van een enkele vezelkern die in staat is een compleet beeld door te geven. Dit beeld vervormt vervolgens tijdens het reizen door de vezel maar ook daar zijn weer manieren voor om dat ongedaan te maken. Als we dan kijken naar de beperkende factor voor de resolutie van dit soort endoscopen, is het dat de vezel alleen licht doorstuurt wat zich in het verlengde van de vezel verplaatst. Wanneer ditzelfde licht onder een kleine hoek binnenkomt is dat geen probleem want het kaatst via de wanden van de vezel maar komt alsnog op zijn bestemming, maar wanneer deze hoek te groot wordt lekt het licht via de zijkant weg. FOM-postdoc dr. Lyubov Amitonova en haar collega’s van de UT en het MPL hebben nu bewezen deze beperking te kunnen ondervangen dankzij vezels van fotonische kristallen.
Alles bij elkaar een opwindende ontwikkeling en wil je meer weten over deze techniek en over hoe dit toegepast wordt, raden we je aan hier het hele bericht van de UT te lezen.
