Un nuovo sistema per l'analisi delle sostanze torbide basato sull’effetto Doppler. Scoperta dell'istituo di ottica del CNR

Ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Napoli, guidati da Pietro Ferraro, hanno avviato una ricerca su una tecnica ottica che permette di vedere anche attraverso fluidi torbidi grazie all’utilizzo del laser.
La ricerca, pubblicata su 'Lab on a Chip' e 'Optics Letters', è stata seleziona tra gli Hot Topics dalla rivista della RSC Publishing ‘Lab on a Chip’ e nei migliori 30 contributi di ricerca in ottica del 2012 dal magazine ‘Optics and Photonics News 2012’ dell'Optical Society of America.
«Il metodo - spiega Melania Paturzo (Ino-Cnr) - permette, tramite una tecnica ottica di tipo interferometrico con il laser, di vedere oggetti che si trovano in mezzi torbidi, anche di dimensioni microscopiche. I campi di applicazione vanno dalla microfluidica per la medicina, alla scansione dei fondali marini, alla visione di oggetti avvolti da nebbia o fumo e quindi la tecnica proposta può avere ricadute anche nel campo della sicurezza».
«Se la soluzione colloidale fluisce a una certa velocità - spiega Pietro Ferraro (Ino-Cnr) - allora la luce diffusa dalle particelle del mezzo subisce uno spostamento della frequenza, in base all'effetto Doppler, proporzionale alla velocità del mezzo stesso. Se quest’ultima velocità è maggiore di un certo valore di soglia, la frequenza varierà al punto da non contribuire più al processo d’interferenza e quindi alla formazione dell’immagine dovuta solo alle parti statiche dell’oggetto».

Andrea Mameli www.linguaggiomacchina.it 19 Gennaio 2013

Clear coherent imaging in turbid microfluidics by multiple holographic acquisitions
Vittorio Bianco, Melania Paturzo, Andrea Finizio, Donatella Balduzzi, Roberto Puglisi, Andrea Galli, Pietro Ferraro
Optics Letters, Vol. 37, Issue 20, pp. 4212-4214 (2012)
http://dx.doi.org/10.1364/OL.37.004212

Abstract

Recently it has been demonstrated that digital holography is a powerful means allowing imaging of both amplitude and phase objects in turbid flowing media. However, in quasi-static turbid microfluidics, multiple scattering contributions through the colloids superimpose coherently to the recording device, resulting in speckle noise and hindering a clear vision of the objects. In this Letter we exploit the Brownian motion of the colloidal particles to get multiple uncorrelated holograms, and we combine them to reduce the speckle contrast. In this way we get a multi-look gain without losing image resolution.