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Il colore invisibile

Sappiamo che il corpo umano emana calore, misuriamo la temperatura corporea mettendo la mano sulla fronte per vedere se abbiamo la febbre. Ogni apparecchio elettrico, che sia un forno, una TV, un computer, quando accesi producono calore per via della corrente che attraversa i circuiti elettrici. Il calore emesso dagli oggetti è una forma misurabile di radiazione elettromagnetica nota come infrarosso. La tecnologia ad infrarossi fa ormai parte della nostra vita in molti aspetti: ad esempio, il telecomando della TV funziona ad infrarossi, tant’è che mettendo una mano davanti al telecomando, non riusciamo a cambiare canale; oppure: la fotografia ad infrarossi, che crea un’immagine basata sul calore emesso da un oggetto, un albero o un essere vivente.

Tecnicamente, l’infrarosso è un “colore” che è posizionato al di fuori dei colori visibili dello spettro elettromagnetico. Possiamo percepirlo attraverso il senso del tatto ad esempio, ma non possiamo vederlo, se non con strumenti specifici. Si pensa però che i nostri lontani antenati avessero una visione notturna migliore di quella che usiamo ora e potessero vedere in infrarosso come fanno le vipere o altri animali.

I colori non spettrali

Sono stati fatti parecchi progressi da quando Isaac Newton fece passare un sottile raggio di luce solare attraverso un prisma di vetro scomponendo il fascio di luce in rosso, giallo, verde, blu e viola. Da allora parecchi scienziati hanno scoperto e presentato nuove teorie sul colore e sulla visione dei colori. Al giorno d’oggi, queste radiazioni elettromagnetiche vengono usate su delle macchine che salvano vite umane: si pensi ad esempio alle radiografie, alle TAC o agli strumenti per rilevare esplosivi e sostanze nocive in aeroporto. Gli infrarossi sono anche utilizzati in alcune macchine fisioterapiche per il rilassamento muscolare o terapie analgesiche, cosi come i raggi ultravioletti sono utilizzati per sterilizzare gli strumenti chirurgici, nelle lampade per abbronzarsi e persino per curare piaghe da decubito.

Individuazione del cancro al seno

Gli ospedali utilizzano dispositivi a raggi X (scoperti nel 19° secolo) per la rilevazione del cancro al seno con la mammografia. Sfortunatamente, questo metodo ha un’alta percentuale di falsi positivi.  Queste macchine sono essenzialmente delle una fotocamere che utilizzano i raggi X, una forma di energia ad alta potenza. I raggi X penetrano in molti materiali a vari livelli tra cui i tessuti umani. Quando i raggi X colpiscono la pellicola, la espongono proprio come farebbe la luce. Poiché ossa, grasso, muscoli, tumori e altre masse assorbono tutti i raggi X a livelli diversi, l’immagine sulla pellicola consente di vedere strutture diverse (distinte) all’interno del corpo a causa dei diversi livelli di esposizione sulla pellicola.

All’inizio degli anni ’80, il professor  John J. Stapleton depositò un brevetto denominato “Omnispectravision” (https://patents.google.com/patent/US4418359) che si basa sul concetto di pressione di radiazione e che potrebbe rivelare più informazioni dettagliate rispetto alle classiche macchine a raggi X. La macchina emette dei laser multispettrali, cioè dei fasci di luce colorata “non spettrale” come l’infrarosso e quindi invisibile all’occhio umano. Queste onde luminose prendono di mira un’area del corpo del paziente (come il seno). Si può vedere l’interazione con le diverse densità di energia. In particolare, la densità di energia delle cellule cancerose genera diverse pressioni di luce che vengono rimandate allo schermo. Ciò che vede il medico o il tecnico dei raggi X è un’immagine di colori diversi, e in particolare i colori (densità di energia = pressioni) delle cellule cancerose rispetto alle cellule non cancerose. Questi sono i “veri” colori fisici che rappresentano la diversa densità di energia generata dalle cellule – non pseudo colori assegnati arbitrariamente alle aree, come la codifica a colori utilizzata oggi nelle tradizionali macchine a raggi X.

Controllo dei bagagli e rilevamento di esplosivi

Lo stesso concetto di cui sopra, possono essere applicati alle macchine a raggi  per i bagagli con un sistema chiamato “XHIS” (X-ray Hyperspectral Imaging Spectroscopy), una tecnologia a raggi X multicolori che sono in grado di rivelare informazioni più affidabili, migliorando notevolmente la sicurezza, ad esempio, degli aeroporti.

Visione termica – Il rilevamento dei nemici

Il calore dovuto alla febbre è una forma misurabile di radiazione infrarossa. Allora, se possiamo misurare la temperatura basandoci sul calore emanato dalla fronte, alcuni hanno sollevato la possibilità di poter “vedere” l’intento di una persona a partire dalla temperatura emanata dalla fronte, cioè l’avamposto del cervello. Magari in futuro si riuscirà a rilevare una mente malvagia, un terrorista, usando solamente la visione termica.

La termalizzazione della visione del colore per i non vedenti

Un’altra nuova frontiera del colore potrebbe essere quella della visione termica del colore per i non vedenti. Le nostre lingue hanno la stessa sensibilità delle lingue dei serpenti della vipera. I “gusti di colore” possono benissimo essere usati per la termalizzazione della visione dei colori per i non vedenti o con gravi problemi di vista. Studi recenti riportano che attraverso il senso del tatto, i simboli Braille attraversano i percorsi visivi del cervello. Allo stesso modo i segnali video immessi sulla lingua sono stati recentemente tracciati attraverso la corteccia visiva. Ciò può fornire la chiave per la termalizzazione visiva del colore per i non vedenti.