Jeftina kamera koristi terahercne valne dužine

Tim inženjera MIT-a razvio je novu vrstu kamere koja može detektirati zračenje u valnim duljinama teraherca (THz). Ovaj novi sustav snimanja može vidjeti kroz određene materijale s velikim detaljima, što bi moglo biti korisno za sigurnosne skenere i druge senzore.

Terahercno zračenje je ono koje ima valne duljine između mikrovalova i vidljive svjetlosti, a te frekvencije mogu prodrijeti kroz mnoge materijale i uhvatiti nove razine detalja. Također je važno reći da zračenje nije ionizirajuće, što znači da je sigurnije od X-zraka kada se koristi na ljudima.

Problem kod ove tehnologije je do sada bio u tome što detektori koji hvataju THz valne duljine mogu biti glomazni, spori, skupi, teški za rad u praktičnim uvjetima. Ali u novoj studiji, istraživači s MIT-a, Samsunga i Sveučilišta u Minnesoti razvili su sustav koji može detektirati THz impulse brzo, precizno i ​​na redovnoj sobnoj temperaturi i tlaku.

Ključ novog sustava su takozvane kvantne točke. Nedavni rad pokazao je da će te sićušne čestice fluorescirati u vidljivom svjetlu kada ih pogode terahercni valovi, a ta vidljiva svjetlost se zatim može uhvatiti konvencionalnim detektorom kamere. Rezultirajuća slika ne samo da može otkriti THz impulse niskog intenziteta, već i potencijalno otkriti polarizaciju zrake.

Uređaj se sastoji od više slojeva u nizu. Prvi je niz zlatnih linija u nanorazmjerima odvojenih uskim prorezima, nakon kojih slijedi sloj kvantnih točaka. Iznad toga nalazi se konvencionalni CMOS senzor slike, koji hvata vidljivu svjetlost koju emitiraju kvantne točke kada ih pogode nadolazeći terahercni valovi. Za inačicu detektora koja može uhvatiti polarizaciju zrake, vodoravni prorezi zamijenjeni su slojem prstenastih proreza.

Tim kaže da je u testovima novi uređaj bio u stanju pokupiti THz impulse na razinama intenziteta daleko nižim od postojećih sustava, dok je također bio puno manji i jeftiniji za izradu. Zapravo, svaki sloj uređaja može se proizvesti korištenjem trenutnih tehnika za izradu mikročipova.

Međutim, ima još dosta posla prije nego što ova tehnologija bude spremna za komercijalizaciju, pa tim kaže da su izvori THz zračenja još uvijek prilično glomazni, ali će se njihova složenost također vjerojatno smanjiti u budućnosti.

Snimanje nije jedina potencijalna upotreba THz zračenja jer su te valne duljine također spremne postati osnova za 6G komunikacijske sustave u sljedećih desetak godina.

Novu studiju objavljenu u časopisu Nature Nanotechnology možete pronaći na ovoj poveznici.