Nr wniosku: 163709, nr raportu: 19094. Kierownik (z rap.): prof. dr

Nr wniosku: 163709, nr raportu: 19094. Kierownik (z rap.): prof. dr hab. Maciej Daniel Wojtkowski
Obrazowanie optyczne jest nadal najważniejszym narzędziem poznania w wielu dziedzinach naukowych i
technologicznych. Od tego jak małe szczegóły i struktury możemy obserwować, fotografować i analizować zależy rozwój
najistotniejszych dla ludzkości dziedzin związanych z medycyną i biologią. Od dziesięcioleci trwa wyścig, którego celem
jest obrazowanie jak najmniejszych obiektów przy zachowaniu jak najlepszej jakości uzyskanych obrazów. Limity,
jeszcze do niedawna uznawane za niemożliwe do zniesienia, udaje się łamać a granice poznania przesuwać ciągle w
stronę ukrytych obszarów wiedzy. Taką nową ścieżkę odkrywania, stanowi zagadnienie uzyskiwania obrazów obiektów
umieszczonych za, na pozór, nieprzezroczystymi przeszkodami. To, co dla naszego oka wydaje się być solidną
przeszkodą, niekoniecznie musi być takie dla światła, które jest naszym nośnikiem energii i informacji. Jeśli wyobrazić
sobie strukturę na przykład skóry, jako solidny kawałek sera z dziurami i umiejscowiony za tym kawałkiem maleńki
obiekt w postaci główki od szpilki to, jeszcze do niedawna, absolutnie nierealnym wydawała się możliwość uzyskania
ostrego obrazu wspomnianej szpilki. Dzisiaj nowe technologie w połączeniu z odważnymi pomysłami dają nadzieję na
pokonanie i tej bariery. Okazało się, że odpowiednio przygotowana wiązka światła jest w stanie pokonać przeszkodę w
postaci sera wykorzystując dziury jako dostępne tunele podróży. Przygotowanie wiązki światła wygląda trochę jak
dopasowanie odpowiedniego klocka do otworu w popularnej dziecięcej zabawce. Nowe technologie i odważne pomysły
pozwalają właśnie na takie formowanie światła aby mogło one przenikać przez nieprzezroczystą (dla oka) przeszkodę i
obrazowanie ukrytych za nią szczegółów. Łatwo sobie wyobrazić korzyści płynące z obserwacji na żywo, komórek lub
struktur biologicznych umieszczonych pod, nieprzezroczystą na pozór, warstwą tkanek.
Aby osiągnąć ten cel, musimy jednak poznać i zrozumieć nieco lepiej proces tworzenia obrazów przez światło, które musi
przejść przez nieprzezroczysty przedmiot. Istnieje wiele form opisu takich zjawisk za pomocą języka fizyki, ale nie
wyczerpują one całej komplikacji tak złożonych procesów. Okazuje się, że bardzo pomocne w lepszym zrozumieniu
zjawisk jest wykorzystanie nowych technologii. W tym konkretnym przypadku przydatne stają się urządzenia dostępne
powszechnie w projektorach komputerowych – mowa tutaj o układach mikrozwierciadlanych (DMD) wykorzystywanych
w układach DLP oraz wyświetlaczach ciekłokrystalicznych (LCD). Te instrumenty są w stanie modyfikować kształt
wiązki światła z mikroskopową dokładnością i tym samym wykorzystując je, można znaleźć klucz otwierający kanały
transmisji optycznej w nieprzezroczystych przedmiotach. Nadal otwartym pytaniem jest – jak znaleźć ten klucz.