As fibras ópticas e os ollos das cámaras dixitais, protagonistas da Novela de Física

2009/10/06 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia

• Elektronika
• Telekomunikazioak
• Fisika

O premio Nobel de Física deste ano foi paira dous descubrimentos diferentes. Medio premio Charles K. Recibirao Kao pola súa investigación na transmisión de luz a través de fibra óptica. E a outra metade Willard S. Boyle e George E. Smith estará dirixido a investigadores polo descubrimento dun sensor dixital de imaxe CCD, un ollo electrónico de cámaras dixitais.

No mundo hai un billón de quilómetros de fibra óptica. A través destas fibras transpórtanse imaxes, textos, vídeos, audios e moitos datos a gran velocidade a través da luz. As fibras ópticas constitúen gran parte das redes de comunicacións actuais.

A invención do láser a principios da década de 1960 supuxo un paso importante no desenvolvemento das fibras ópticas, xa que permitiu codificar a información a través da luz. Pero o transporte desa luz era outra cousa. Había fibras ópticas, pero coas daquela época só quedaba o 1% da luz cada 20 metros.

De feito, Charles Kuen Kao investigaba como mellorar este problema cun claro obxectivo: que a un quilómetro chegue polo menos o 1% da luz introducida na fibra. En 1966 presentou o resultado da súa investigación: a clave da fabricación de fibras co vidro máis puro posible.

Poucos anos despois, os investigadores da fábrica de vidro estadounidense Corning Glass Works conseguiron fabricar fibras ultrafinas de gran pureza. Pode parecer que as fibras ultrafinas de vidro son moi fráxiles, pero as súas propiedades son diferentes nas fibras: faise dura, lixeira e flexible. Trátase, por tanto, dun material excelente paira o seu uso como fío de comunicación.

Nas actuais fibras ópticas chega a un quilómetro o 95% da luz. E a capacidade das fibras é cada vez maior.

Ollo electrónico

O desenvolvemento das cámaras dixitais non é inferior ao das fibras ópticas. E o sensor CCD (Charged Coupled Device) ideado polos investigadores Willard Boyle e George Smith foi fundamental neste desenvolvemento. Porque o CCD é o ollo das cámaras dixitais.

Boyle e Smith non tiñan as fotos dixitais na cabeza cando desenvolveron o CCD, querían crear una mellor memoria electrónica. Actualmente non se dá este uso ao CCD, pero non se pode dicir que o descubrimento non teña éxito.

O CCD é una placa de silicona chea de células fotosensibles. Ao golpear a luz que entra polo obxectivo nesta placa, o CCD transforma a intensidade lumínica que recibe cada célula nunha carga eléctrica. Hai un cambio eléctrico que pode converterse nun número binario, é dicir, dixitalizado. Desta forma, cada célula toma a información dun punto da imaxe e con ela pódese formar un píxel da foto dixital.

Grazas ao CCD, comezou una nova era paira a fotografía e, en xeral, paira a imaxe. E isto tamén tivo una gran influencia en diferentes ámbitos da ciencia. O telescopio Hubble, por exemplo, é a tecnoloxía que permite extraer estas espectaculares imaxes do universo.