Universiteit Twente kijkt door ondoorzichtige lagen

Onderzoekers van de Universiteit Twente hebben in samenwerking met het FOM-instituut AMOLF en de universiteit van Florence een techniek ontwikkeld die het mogelijk maakt door ondoorzichtige lagen heen te kijken. Dat zou voor microscopie gebruikt kunnen worden.

De techniek die door het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie, een onderzoeksinstituut van de Universiteit Twente, en door het FOM-instituut AMOLF werd ontwikkeld, maakt gebruik van reflectie van licht door objecten die achter een ondoorzichtige materiaallaag liggen. Hoewel de reflectie van licht sterk verstrooid wordt door de tussenliggende laag, slaagden Jacopo Bertolotti en Allard Mosk erin dit licht te reconstrueren. Zo kon een onderliggend voorwerp toch bekeken worden.

Voor het onderzoek werd gebruik gemaakt van een stuk matglas, waaronder een fluoriserende letter Pi van 50 micrometer was getekend. Een laserbundel werd onder verschillende hoeken op het glas geschenen, waarna uit de gereflecteerde lichtintensiteit de benodigde informatie werd gereconstrueerd om een beeld van de letter Pi te vormen. Voor deze reconstructie werd een computer gebruikt om de vorm van het onderliggende object eerst te gokken, de voorspelling te testen en op grond daarvan te verbeteren.

De techniek zou gebruikt kunnen worden in microscopie. Zo zou bijvoorbeeld dwars door beeldverstorende weefsellagen gekeken kunnen worden. Op termijn, volgens de onderzoekers niet eerder dan over tien jaar, zou zelfs door de huid gekeken kunnen worden. Een meer directe toepassing zou in dna-chips of lithografische inspectie gezocht moeten worden: in laatstgenoemde chips zou door chiplagen heen gekeken kunnen worden om onderdelen te inspecteren.

Dit artikel is eerder per abuis 24 uur te vroeg gepubliceerd en weer even onzichtbaar gemaakt om het opgelegde embargo alsnog te eren.

Reacties (49)

[Grrrrrene]

Maar nu hebben ze door een lichtdoorlatende laag gekeken. Als dat de eis is om de techniek te laten werken, is het een stuk minder interessant vind ik. Dat je aan de hand van een matglas terug kunt rekenen wat erachter staat is opzich knap, maar niet wereldschokkend. Ik dacht dat ze door niet-lichtdoorlatende lagen konden kijken en dat zou in mijn werk (composieten) erg gaaf zijn. Het grote gevaar met composieten is namelijk dat schade onzichtbaar in het midden van het materiaal kan zitten. Daar kun je met ultrasone inspectie wel achter komen, maar dan moet je wel eerst het niet-defecte materiaal hebben gekarakteriseerd. Bovendien duurt het best lang om een groot oppervlak (vleugel van een vliegtuig, windturbineblad) te scannen.

Ik begrijp uit de uitleg dat deze techniek daar niet voor geschikt is.

[kwinvdv]

Ik ben het met beast1909 eens dat elk materiaal waarschijnlijk wel wat licht door laat. Alleen is de absorptie voor sommige materialen zo hoog dat het voor ons niet waarneembaar is. Een ander aspect is dat het licht door veel materialen verstrooid wordt.

Maar om terug te komen op defecten in composiet materiaal. Ik denk niet dat het mogelijk is, omdat ik uit dit artikel opmaak dat je een goed reflecterende laag moeten hebben achter de ondoorzichtige laag, zodat er maar een oppervlak is waar een beeld van gereconstrueerd kan worden.

[WPN]

on·door·zich·tig bn niet doorzichtig

mat glas is bij mij dan ook niet ondoorzichtig maar heeft een zeer licht brekende werking waardoor het voorwerp aan de andere kant moeilijk tot niet te raden is, maar het laat nog altijd licht door.
Als je een stuk matglas neemt en daar een sterk lamp op schijnt zie je het ligcht, hou je vervolgens iets in het ligt dan zie je de schaduw in het glas.

in de tekst wordt vervolgens dan ook gesproken over beeldverstorende (ofwel licht doorlatende en dus niet ondoorzichtig) lagen.

de genoemde toepassingen zijn dan wel weer interresanter voor perfectie proces of geneeskunde.

edit: beter zo juicy?
Cheers@Kingsley

[Reactie gewijzigd door WPN op 22 juli 2024 14:19]

[bluecoon]

'Ondoorzichtig' wil (letterlijk) zeggen dat je er niet door kunt zien. Door mat glas kun je niet zien, maar licht schijnt er wel door. Het is dan ook niet 'ondoorschijnend' maar wel 'ondoorzichtig'.

[fheerens]

Zien is in dat geval natuurlijk wel een relatief begrip. Je kunt schaduwen, lichtbronnen en donkere plekken herkennen. Die kun je dus "zien". Jij bedoelt letterlijk waarnemen van een vorm o.i.d. hetgeen niets te maken heeft met "zien".

[FireFly]

Relatief lijkt me ver gezegd, het is eerder een taalbegrip.
Op wiki vind je nog een mooie omschrijving:

Transparantie in optische en andere materialen kan grofweg in twee soorten worden verdeeld.

Doorzichtig, men kan er doorheen kijken (glas is doorzichtig en ook veel mineralen die als edelsteen beschouwd worden)
Doorschijnend, het licht valt er door maar er kan niet doorheen gekeken worden (vergelijkbaar met matglas).

Bij afwezigheid van transparantie is er sprake van opaak(er kan niet doorheen gekeken worden), het licht wordt aan het oppervlak teruggekaatst.
(bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Transparantie_%28optiek%29)

[freaq]

er is een verschil tussen
tranparantie : doorzichtig : glas
en translucentie : lichtdoorlatend.

andere voorbeelden van translucente materialen zijn bijv papier of hout (als het dun genoeg is) ook veel andere dunne organische materialen zijn transparant oa de huid.

in CG wordt dit vaak Sub Surface Scattering genoemd, wat doelt op de manier waarop licht binnen een materiaal verdeeld en rondkaatst.
http://graphics.stanford....m/index_files/Projec3.gif

Mat glas is technisch gezien niet translucent of sub surface scattering aan het doen, omdat er binnen het materiaal niet "at random" rondgekaatst wordt maar echter de brekings factor bij het inkomen en uitgaan van het materiaal onvoorspelbaar is. een andere manier van breking dus.

daarom wordt mat glas ook doorzichtig als je er een tapeje op plakt.
hier meer info over hoe mat glas (of andere transparant ruwe oppervlakken) licht breken:
http://www.jimonlight.com...ted-glass-vs-scotch-tape/

een test met mat glas is dus niet gelijk als die et de huid al zou je technieken die op mat glas aan kunnen passen om evt later op echt translucente materialen te werken zoals de wetenschappers suggreren, echter dit zal niet makkelijk zijn gezien de interne werking van de materialen.

[sygys]

Leg je een vorm tegen mat glas aan dan kun je nog vrij aardig de vormen zien. Ook is het sterk afhankelijk hoe "mat" het glas is

[ReDnAx1991]

Alles is relatief

[Wolfos]

Translucent vs transparent.
Het een laat licht door, het ander is doorzichtig.

[Juicy]

licht het; o -en 1 elektromagnetisch golfverschijnsel waarvoor het oog gevoelig is

lig·gen lag, h gelegen

Als je een stuk matglas neemt en daar een sterk lamp op schijnt zie je het ligt, hou je vervolgens iets in het ligt dan zie je de schaduw in het glas.

[Anoniem: 353137]

TU Twente = UT Twente! Werd ik zelf ook op de universiteit zelf vaak op gewezen, dat ik het verkeerd uitsprak!

On:
Kan me vooral voorstellen dat dit in de strijd tegen terrorisme erg nuttig kan zijn!

De techniek zou gebruikt kunnen worden in microscopie. Zo zou bijvoorbeeld dwars door beeldverstorende weefsellagen gekeken kunnen worden.

Ook super natuurlijk, ziektes kunnen beter geanalyseerd worden.
Mooi stukje techniek!

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 353137 op 22 juli 2024 14:19]

[Ventieldopje]

En de TU Delft

[D.oomah]

Want Delft is wel een Technische universiteit, waar Twente dat verloren heeft toe ze van Technische Hogeschool naar Universiteit gingen upgraden.

[CU2morO]

Delft is een stad en Twente is een streek.

Had gehoopt dat de mensen die de vraag 'wat studeer je' beantwoorden met 'Deflt' inmiddels stilletjes waren uitgestorven.

[Prototype666]

Je kan anders prima de stad delft bestuderen, rijke historie hoor.

[Frumbasjt]

Het is ook geen UT Twente. Het is Universiteit Twente, of UT, wat voor de eerdergenoemde naam staat

[mashell]

Nee hoor. In het stadion vlakbij de Universtiteit is het heel gebruikelijk om 2x achter elkaar Twente te zeggen. 1000en roepen dan tegelijk: "Twente, Twente". Dus UT Twente moet ook kunnen

[Sir Isaac]

De universiteit heet Universiteit Twente, maar is, volgens de wet op het hoger onderwijs, een technische universiteit. Zie wikipedia of de site van de VSNU.

[prupke15]

wauw wat een technologie, kan me goed voorstellen dat dit in de zorg een heel groot pluspunt is, weten wat er achter of onder cellen zit zonder daadwerkelijk samples van dat stukje te hebben.

buiten dat zijn dit gewoon wallhacks

[sygys]

vraag blijft alleen op de cellen erachter schijnt geen licht er valt dus niks uit te rekenen door de computer. Je zou een laser op de huid kunnen schijnen, die wellicht diep genoeg de cellen oplicht. echter heb je dan zoveel licht vervuiling van de bovenliggende lagen dat deze techniek nutteloos is. ben benieuwd hoe ze dit willen gaan toe passen op het menselijk lichaam.

[Blitzdoctor]

Wallhack idd, dit moet toch ook op het badkamerraam van die leuke buurvrouw toe te passen zijn

[blobber]

Ik vind het mooi teruggerekend, maar voor praktische toepasbaarheid weet je dus a) niet van tevoren wat je uiteindelijk gaat zien en heb je b) niet te maken met matglas met een voorspelbaar diffractiepatroon, maar materialen die een stuk minder voorspelbaar reageren.

[Samopsa]

A) is onzin. In bijna alle wetenschappelijke toepassingen (waar 99% van de microscopen wordt gebruikt lijkt me) heb je vantevoren al een idee waar je naar zoekt. Bv in medische toepassingen weet je best wel wat je verwacht onder een bepaalde huidlaag. Bij ieder experiment weet je wat je aan het doen bent en stel je hypothesen op: je verwacht dus al iets!

B] is waarschijnlijk ook waarom ze zeggen 'binnen 10 jaar' geen algemene toepasbaarheid te creeeren. Het werkt nu met een basic case, en moet uitgebreid worden. Zo werkt onderzoek nou eenmaal! Baby steps is het devies.

[Reactie gewijzigd door Samopsa op 22 juli 2024 14:19]

[Anoniem: 415197]

Als je een model hebt van de verstrooiier (oftewel je hebt een model van de manier waarop je verstrooide beeld wordt verkregen), dan kun je natuurlijk een groot stelsel vergelijkingen maken met het object als onbekende. Lijkt me logisch.

Als het verkregen beeld dan ook nog eens onafhankelijk is van verafgelegen punten in je origineel dan wordt het probleem lokaal en is het helemaal simpel en hoef je per beeldpunt slechts een klein stelsel vergelijkingen op te lossen.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 415197 op 22 juli 2024 14:19]

[Obelink]

Dat is ook wel interessant voor ruimte-ondezoekers.

[beast1909]

In hoeverre kun je nu nog spreken van ondoorzichtige lagen: het zijn nu voor het blote oog ondoorzichtige lagen.

[Sir Isaac]

Lijkt met niet heel ingewikkeld zolang je de verstrooiingseigenschappen van het matglas kent. Het wordt veeeel moeilijker als er een willekeurige lichtverstrooiiende laag voor je object zit. Bijvoorbeeld een medium met interne structuur zoals inderdaad de huid.

[vordy]

Deed me denken aan http://www.ted.com/talks/...on_frames_per_second.html