Jak přesně funguje paměť, když zpracovává prožitky? A co se děje v lidském mozku při vzniku konkrétních nemocí a chorob? Také na tyto otázky může již brzy odpovědět objev vědců z Brna, který představil nový způsob přenosu obrazové informace pomocí tzv. multimodových optických vláken. Brněnští vědci představili nový typ vlákna přenášející obraz světu začátkem června..

„Svým jádrem dokážou šířit celou řadu tvarů, a to i navzdory svým miniaturním rozměrům či ohybu vlákna,“ zdůraznil profesor Tomáš Čižmár. Na rozdíl od jednomodových vláken mají multimodová širší jádro.

Jejich informační kapacita je vyšší a mohou přenést celou řadu obrazových tvarů. Vlákno je tenčí než lidský vlas a má speciální index lomu. „Zatímco u standardních vláken se obraz roztříští pokaždé jinak, u vláken s přesně parabolickým profilem indexu lomu se obraz roztříští vždy stejně.

Tento princip holografické endoskopie se tak dá aplikovat, i když se vlákno ohýbá a obraz se nepoškodí,“ vysvětlil Čižmár.

Jak funguje vlákno?

„Představte si tenisáky v trubce, které se pomíchají. Původní řád skladby se naruší a stejně jako u obrazu se ztratí. V kombinaci s holografickou metodou jsme schopni obraz zrekonstruovat,“ uvedl Čižmár.

Využitelnost objevu vidí především v lékařství, například jako náhradu biopsie. „Naše endoskopie může projít tkání, aniž by ji výrazně narušila,“ dodal Čižmár. Na aplikacích holografické endoskopie pracuje Čižmár se svým týmem a zahraničními partnery od roku 2010. „Naše experimenty byly úspěšné jen částečně.

I u vláken s „gradientním“ indexem lomu jsme nemalá poškození obrazu pozorovali. Přisuzujeme to odchylkám použitého vlákna od ideálního parabolického rozložení indexu lomu,“ uvedl člen Čižmárova týmu Tomáš Tyc, profesor Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.

Uvedení nové metody do praxe potrvá zřejmě desetiletí, především kvůli dalšímu testování či certifikacím. Základní a aplikovaný výzkum vědců z Ústavu přístrojové techniky v Brně potrvá do roku 2022. Svůj jedinečný objev mezinárodní tým odborníků zveřejnil začátek června v mezinárodně uznávaném prestižním fyzikálním časopise Physical Review Letters.

Optické vlnovody s přesně parabolickým rozložením indexu lomu jsou téměř imunní vůči ohybu a tak zachovávají obrazovou informaci, která se jimi přenáší. Zdroj: Leibniz-IPHT