Galerie d'images de la vie marine Les recherches appliquent la vision du homard à la nouvelle technologie à rayons X. Voir plus de photos de la vie marine. Peter Dazeley/Riser/Getty Images La dernière avancée dans la guerre contre les bombes cachées, les cafards qui se cachent et les immigrants illégaux viennent directement du fond de l'océan. Les homards possèdent l'un des systèmes de vision les plus uniques du monde animal, et les chercheurs travaillent à adapter ce système aux scanners à rayons X qui rendront les murs d'acier aussi opaques que du papier de soie.
Les rayons X sont une forme d'énergie électromagnétique. Le spectre de l'énergie électromagnétique comprend également les ondes radio et la lumière visible. Certains matériaux absorbent les rayons X, autres réfléchir eux et d'autres les laissent passer, réfringent les poutres pour qu'elles se plient. Les rayons X réfractés sortent du matériau sous un angle différent de celui auquel ils frappent.
Un système à rayons X typique utilise un générateur de rayons X, qui produit un faisceau de rayons X, et un support de détection (un système optique). Pour faire une image, Des rayons X sont tirés sur un objet. Certains rayons X traversent l'objet et sont réfractés. Les autres rayons X sont complètement absorbés, et certains se reflètent. Le support de détection "voit" les rayons X qui traversent l'objet.
Ce système fonctionne bien, mais ce n'est pas l'idéal. D'abord, les rayons X réfractés se courbent à des angles différents, il est donc difficile pour l'optique de les collecter et de les focaliser efficacement. Seconde, puisque la réfraction rend le système moins efficace, les rayons X doivent être assez puissants pour que l'optique recueille suffisamment d'énergie pour former une image. Et les rayons X à haute puissance ne sont pas la chose la plus sûre au monde.
Les yeux des humains et des autres animaux dépendent également de la réfraction. Mais pas les homards. La façon dont un homard perçoit la lumière est différente, et c'est un système visuel qui est presque entièrement unique aux crustacés. Alors, qu'est-ce qui rend la vision du homard si spéciale ? Prochain, découvrez pourquoi l'œil d'un homard est une leçon d'efficacité visuelle.
La vision étonnante des homards les aide à voir dans des eaux troubles comme la baie de Fundy en Nouvelle-Écosse. Heather Perry/National Geographic/Getty Images Les homards voient par réflexion, pas de réfraction. Le reflet est rendu possible par des milliers de carrés situés dans les yeux du homard, qui sont près de la base des antennes. Ces carrés sont l'optique du homard. Composé entièrement de parois droites et d'angles droits, par opposition aux tiges et cônes incurvés de l'œil humain, un oeil de homard réfléchit les faisceaux lumineux qui entrent au standard, angles très faibles, ou « angles rasants ». La cohérence de ces angles de réflexion permet au système d'imagerie d'envoyer tous les faisceaux réfléchis par un objet particulier (comme une proie potentielle au fond de l'océan) vers le même point focal.
Un nouveau scanner en cours de développement chez Physical Optics Corporation et financé par le département américain de la Sécurité intérieure intègre la vision basée sur la réflexion d'un homard. ça s'appelle le Appareil d'imagerie à rayons X pour les yeux de homard (LEXID) , et il reproduit le système optique du crustacé à un tee relatif. L'appareil se compose d'un générateur de rayons X de faible puissance et d'un système optique. Le système optique est composé de milliers d'éléments métalliques, des carrés hautement polis qui réfléchissent et alignent les rayons X lors de leur passage, dirigé vers un objet d'intérêt (comme un point à l'extérieur d'un conteneur de fret). Les faisceaux rebondissent sur les murs des carrés dans des angles tout à fait prévisibles, ainsi le système peut les faire bouger en vagues parallèles. L'émission parallèle des rayons leur permet de frapper une zone beaucoup plus petite en même temps, permettant une pénétration plus profonde des rayons X.
Au lieu de détecter les rayons X qui traversent un objet, LEXID détecte les rayons qui sont renvoyés vers l'appareil. Le système optique acquiert et focalise ces rayons rétrodiffusés en collectant tous les faisceaux réfléchis en un seul point focal, au lieu d'analyser des faisceaux divergents en différents points du système. La capacité de focaliser toute la lumière réfléchie dans une zone plus petite permet une détection sensorielle plus précise. C'est un système de numérisation très efficace.
LEXID voit à travers le béton, bois et jusqu'à 3 pouces (75 mm) d'acier avec facilité - sinon avec une résolution parfaite. L'image n'est pas en haute définition, mais c'est assez bon pour voir ce qu'il y a à l'intérieur d'un conteneur. Et, parce que l'optique peut focaliser les rayons X plus efficacement, ils peuvent être de faible puissance sans sacrifier la capacité visuelle. Cela signifie que le scanner peut être utilisé sur des êtres humains de manière beaucoup plus sûre que les systèmes actuels. L'exposition aux rayonnements est beaucoup plus faible.
Mais comment cela affecte-t-il la population mondiale de termites ? Poursuivez votre lecture pour découvrir le nouveau monde d'applications à faible consommation d'énergie, technologie à rayons X plus efficace.
Le Department of Homeland Security espère que LEXID et les technologies associées amélioreront les scanners d'aéroport actuels. Justin Sullivan/Getty Images Comme avec la plupart des gadgets d'espionnage - en particulier ceux qui ne posent pas de risque de rayonnement majeur pour le corps humain - LEXID et sa technologie connexe ont une gamme assez large d'applications. Tout le monde en veut un. Le Department of Homeland Security a investi environ 1 million de dollars dans le projet pour des raisons évidentes :voir à travers les murs est un grand coup de pouce dans l'effort anti-terroriste.
Les systèmes à rayons X actuels utilisés pour scanner les bagages et les conteneurs de fret internationaux sont absolument énormes. La portabilité n'est pas une option. Mais avec un scanner à main comme le LEXID, il est facile de voir ce qu'il y a à l'intérieur des conteneurs de fret, des camions aux postes frontaliers ou des voitures au bord de la route dans une zone de guerre.
Physical Optics prévoit d'avoir LEXID sur le marché dès 2008, et il ne sera pas disponible uniquement pour la sécurité intérieure. À un prix projeté bien inférieur à 10 $, 000 par scanner, le champ est ouvert à toutes sortes d'utilisations. Les inspecteurs en bâtiment, les exterminateurs et les ouvriers du bâtiment pouvaient voir exactement ce qu'il y avait à l'intérieur des murs et des fondations d'une maison. Les archéologues pourraient s'épargner des semaines d'essayer de pénétrer à l'intérieur d'une structure délicate pour découvrir que ce n'est pas le cas, En réalité, détenir le secret de la chute de Rome. Les équipes SWAT pourraient voir exactement à quoi elles ont affaire avant de se heurter à un bâtiment. Basse puissance, une technologie à rayons X plus efficace pourrait signifier que les services de radiologie peuvent se débarrasser des couvertures de plomb.
La vision du homard commence tout juste à s'épanouir, mais ce n'est pas une nouvelle quête :les astronomes ont passé les 30 dernières années à développer un système optique basé sur l'œil de homard. L'une des dernières incarnations s'appelle le Homard-ISS télescope , qui pourrait finir par faire la lumière sur la matière noire et étendre considérablement l'exploration extra-galactique. Avec l'aide de nos délicieux amis crustacés et d'une bonne vieille ingéniosité, nous verrons des supernovas, trous noirs et méchants dans cette galaxie et loin, bien au-delà en un rien de temps.
Pour plus d'informations sur l'avenir de la sécurité aéroportuaire et sur la façon dont la vision du homard pourrait éclairer la matière noire, consultez les liens sur la page suivante.
