Ade Briefgeheimnis: Forscher lesen geschlossene Bücher

Mittels Terahertz-Strahlung ist es Forschern des MIT erstmals gelungen Bücher lesen zu können, ohne diese öffnen zu müssen. Die Strahlung kann dabei zwischen Tinte und Papier unterscheiden. Zunächst soll die Technologie bei der Geschichtsforschung unterstützen. Allerdings dürften auch Geheimdienste durchaus Interesse bekunden.

Strahlung wird teilweise absorbiert und teilweise reflektiert

Die Wissenschaftler konnten mit dem ersten Prototypen des Buch-Scanners bereits einen Stapel Papier durchleuchten. Auf jedem Blatt Papier fand sich ein Buchstabe wieder, der von dem System bis Seite neun erkannt wurde. Die Ergebnisse der Studie haben die Wissenschaftler jüngst im Journal Nature Communications veröffentlicht. Im Experiment wurde eine Strahlung angewandt, die im elektromagnetischen Spektrum zwischen Infrarotstrahlung und den Mikrowellen liegt. Die Forscher machen sich mithin die Eigenart zu Nutze, dass unterschiedliche Chemikalien verschiedene Frequenzen der Strahlung unterschiedlich stark aufnehmen. Jeder Stoff bekommt somit ein individuelles Merkmal für die Erkennung.

Algorithmen interpretieren Bilder und ergänzen unscharfe Buchstaben

Zunächst wird das vorliegende Buch in recht kurzen Intervallen mit Terahertz-Strahlen beschossen. Aus den reflektierten Strahlen kann dann wiederum zwischen Papier und Tinte unterschieden werden. Ein zusätzlicher Algorithmus formt aus den gewonnenen Daten dann entsprechend Bilder. Ein zweiter Algorithmus wird wiederum genutzt, um die Bilder auch zu interpretieren. Manchmal sind diese unscharf oder die Buchstaben unvollständig, so dass diese dann auch nach Logik ergänzt werden. Vor allem für antike Bücher ist die Technologie sehr nützlich. Oftmals wollen die Forscher die alten Bücher gar nicht erst anfassen, weil die Gefahr besteht, dass einzelne Teile sich einfach in Staub auflösen. So meldete auch das Metropolitan Museum in New York bereits Interesse an der neuen MIT-Technologie an. Für die Anwendung im wissenschaftlichen Bereich muss die Strahlung, samt Algorithmen, jedoch noch verbessert werden.

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Nach neun Seiten ist erstmal Schluss

Bisher muss die Strahlung nach neun Seiten passen. Ein Großteil der Strahlung wird von den Buchseiten absorbiert oder reflektiert. Darüber hinaus verweilt jedoch ein kleiner Rest der Strahlung zwischen den Buchseiten und bewegt sich hin und her, bevor dieser wieder zurückgeworfen wird. Daraus ergibt sich dann eine Störquelle, die sich mit der Zunahme der Seiten entsprechend verstärkt. Ab einer gewissen Anzahl ist die Energie der reflektierten Strahlung dann zu schwach, um sich gegen die Störstrahlung durchzusetzen. Die Wissenschaftler arbeiten also in einem nächsten Schritt daran, die Störstrahlung drastisch zu reduzieren, um eines Tages ganze Bücher mit Cover Scannen zu können.