La cámara de un teléfono celular hackeado captura antimateria con una precisión sin precedentes

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Equipo Editorial del Sitio Web de Innovación Tecnológica - 28/04/2025

Sensor óptico de antimateria, formado por 60 fotosensores extraídos de teléfonos móviles. [Imagen: Andreas Heddergott/TUM]

Cómo filmar la antimateria

Los átomos que forman la materia normal caen, atraídos por la gravedad. Entonces ¿los átomos de antimateria caerán hacia arriba?

Las pruebas preliminares indican que no, que la antimateria responde a la gravedad como la materia .

Pero es necesario estar seguros, y por eso varios equipos vinculados al CERN, que gestiona el LHC (Gran Colisionador de Hadrones), se unieron en una misión para medir la caída libre del antihidrógeno bajo la acción pura de la gravedad terrestre, sin otras interferencias. La idea es que cada grupo utilice una técnica diferente y logre una precisión sin precedentes en todos los casos.

Una de estas técnicas implica producir un haz horizontal de antihidrógeno y medir su desplazamiento vertical utilizando un dispositivo llamado deflectómetro de muaré, que revela pequeñas desviaciones en el movimiento, y un detector que registra los puntos de aniquilación del antihidrógeno. Este proyecto se llama AEgIS, acrónimo de "Experimento Antihidrógeno: Gravedad, Interferometría, Espectroscopía".

Hasta ahora, la única opción era utilizar placas fotográficas, tecnología predigital, pero las cámaras comunes no proporcionaban una técnica de captura en tiempo real. "Nuestra solución, demostrada para antiprotones y directamente aplicable al antihidrógeno, combina resolución a nivel de placa fotográfica, diagnóstico en tiempo real, autocalibración y una buena superficie de recolección de partículas, todo en un solo dispositivo", afirmó el profesor Francesco Guatieri, líder del equipo.

Y la solución no pasó por construir nuevos tipos de cámaras de última generación: la solución se encontró dentro de los teléfonos celulares.

"Para que AEgIS funcione, necesitamos un detector con una resolución espacial increíblemente alta, y los sensores de las cámaras móviles tienen píxeles más pequeños que 1 micrómetro", explicó Guatieri. “Integramos 60 de ellos en un único fotodetector, OPHANIM (Optical Photon and Antimatter Imager), con el mayor número de píxeles actualmente en funcionamiento: 3,84 gigapíxeles”.

Los haces individuales de antiprotones pasan a través de un degradador y son capturados por el AEgIS (flechas rojas). Luego, los voltajes de los electrodos en la línea de haz se reconfiguran para permitir la extracción hacia la rama de 45°, después de lo cual se abre la trampa y se implantan antiprotones en el sensor (flechas verdes). [Imagen: Michael Berghold et al. - 10.1126/sciadv.ads1176]

Cómo hackear la cámara de un celular

En concreto, los investigadores utilizaron sensores de imágenes ópticas que previamente habían demostrado ser capaces de capturar imágenes en tiempo real de positrones de baja energía con una excelente resolución. Pero era necesario adaptarlos al nuevo uso.

"Tuvimos que quitar las primeras capas de los sensores, que están diseñados para manejar la electrónica avanzada incorporada en los teléfonos", dijo Guatieri. "Esto requirió diseño electrónico y microingeniería de alto nivel".

Los estudiantes Michael Berghold y Markus Munster de la Universidad Tecnológica de Múnich (Alemania) aceptaron el desafío y se pusieron a trabajar. Convierten la cámara de un teléfono inteligente en un sensor de aniquilación de antiprotones con una resolución sin precedentes: 35 veces mejor que cualquier tecnología de detección anterior.

"Esta es una tecnología revolucionaria para observar pequeños cambios debidos a la gravedad en un haz de antihidrógeno que viaja horizontalmente, y también podría encontrar aplicaciones más amplias en experimentos donde la alta resolución de posición es crucial, o para desarrollar rastreadores de alta resolución", dijo el profesor Ruggero Caravita. Esta extraordinaria resolución también nos permite distinguir entre diferentes fragmentos de aniquilación, lo que abre el camino a nuevas investigaciones sobre la aniquilación de antipartículas de baja energía en materiales.

Ahora el equipo se está preparando para instalar la nueva cámara en el laboratorio de antimateria del CERN y comenzar a recopilar datos.

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