Le fonctionnement interne du cerveau humain a toujours suscité un grand intérêt. Malheureusement, il est assez difficile de voir les structures cérébrales ou les tissus complexes en raison du fait que le crâne n'est pas transparent par conception. La réalité est que la diffusion de la lumière est le principal obstacle à une pénétration profonde dans les tissus.

Dr Vladislav Yakovlev, professeur au département de génie biomédical de la Texas A&M University, a développé un moyen plus efficace de propager la lumière à travers un milieu opaque. La propagation de la lumière fait référence à la façon dont la lumière se déplace d'un point à un autre, dans ce cas, par un médium, tels que les tissus humains.

La nouvelle méthode consiste à faire un trou peu invasif dans le milieu, dont le diamètre est inférieur à celui des aiguilles actuellement utilisées dans le domaine médical. Le procédé est très prometteur dans de nombreuses utilisations, y compris la visualisation de la structure du cerveau à travers le crâne et l'imagerie du sang à travers les tissus cutanés.

La technologie pourrait même être étendue au-delà du domaine du génie biomédical pour développer un moyen plus efficace de voir à travers le brouillard pendant la conduite. Cela peut être accompli en déployant une impulsion laser qui pourrait être envoyée à travers le brouillard et évaporer l'eau. Cela permettrait aux conducteurs d'avoir une expérience plus sûre dans des conditions de conduite dangereuses et fonctionnerait exactement comme la méthode utilisée dans les applications de génie biomédical.

Les trous utilisés pour faire passer la lumière ont une profondeur de quelques centaines de micromètres et une largeur de 20 à 30 microns. Un micron est un millionième de mètre, et par comparaison, une seule mèche de cheveux humains mesure environ 75 microns de diamètre. La lumière est ensuite couplée dans le matériau opaque, ce qui entraîne une augmentation de l'amplitude de la transmission optique dans le matériau. Le matériau traversé par la lumière est également appelé milieu de diffusion.

Le rapport documentant le travail de Yakovlev a été récemment publié dans Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique et a définitivement démontré que la lumière injectée dans le milieu diffusant y restera longtemps. La durée de conservation des photons a été multipliée par 100.

L'un des défis auxquels sont confrontés les chercheurs est celui de l'absorption optique au sein des tissus. Cependant, parce que la nouvelle méthode est indépendante de la longueur d'onde, la longueur d'onde peut être spécifiée pour effectuer des mesures dans une partie spécifique du spectre lumineux. Cette approche a le potentiel de fournir des informations analytiques sur la composition et la structure du milieu ou du tissu.