sensores portátiles de mano para detectar explosivos, sensores portátiles que pueden detectar agentes químicos, dispositivos compactos para la identificación rápida y precisa de defectos en los chips informáticos, así como técnicas avanzadas de imágenes no invasivas que pueden detectar tumores pequeños podrían convertirse en una realidad antes deSe espera que los investigadores de todo el mundo estudien activamente nuevas formas de explotar la tecnología de terahercios THz. Dar un gran impulso a este esfuerzo de investigación global es un gran avance tecnológico en la tecnología de terahercios lograda por investigadores de la Universidad Nacional de Singapur NUS.
Dirigido por el Profesor Asociado Yang Hyunsoo y el Dr. Wu Yang del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería de NUS y el Instituto de Nanociencia y Nanociencia de NUS, el equipo de investigación ha desarrollado con éxito emisores de THz de alto rendimiento y baja potencia que podríanser producidos en masa a bajo costo, abordando un desafío crítico para la aplicación industrial de la tecnología THz. Estos emisores THz, que se utilizan para la generación de ondas THz, también pueden funcionar en superficies flexibles sin comprometer el rendimiento.
El equipo de investigación publicó los hallazgos de su estudio en la revista científica Materiales avanzados el 25 de enero de 2017. Esta invención se logró en colaboración con investigadores del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación de Singapur, así como con la Universidad de Tongji en China.
"Nuestro invento es un gran paso adelante en la tecnología THz y creemos que esto acelerará en gran medida su aplicación en varios campos. Por ejemplo, en el área de vigilancia de seguridad, nuestro invento puede contribuir a la miniaturización de sistemas THz voluminosos para ser utilizadosen la detección de productos químicos peligrosos y explosivos para la protección contra amenazas hostiles. Los dispositivos de detección de THz asequibles y de alto rendimiento también podrían mejorar el diagnóstico de enfermedades y beneficiar a los pacientes. Además, la fabricación de nuestro dispositivo en una superficie flexible también abre muchas posibilidades interesantes para que se incorporeen dispositivos portátiles ", explicó Assoc Prof Yang.
Haciendo olas en terahercios
Las ondas THz han atraído mucha atención en las últimas dos décadas, ya que tienen aplicaciones prometedoras en una amplia gama de áreas, desde la medicina, la vigilancia hasta la informática y la comunicación. Las ondas THz, que tienen longitudes de onda que van desde decenas de micras hasta unos pocos milímetros, ocupan el espacio entre las microondas y las ondas de luz infrarroja en el espectro electromagnético.
Al ser no ionizantes y no destructivas, las ondas THz pueden pasar a través de materiales no conductores como ropa, papel, madera y ladrillo, por lo que son ideales para aplicaciones en áreas como diagnóstico de cáncer, detección de productos químicos, medicamentos yexplosivos, análisis de recubrimiento y control de calidad de chips de circuitos integrados. Sin embargo, las fuentes actuales de THz son sistemas grandes, de múltiples componentes que son pesados y caros. Dichos sistemas también son difíciles de transportar, operar y mantener.
Por lo tanto, las fuentes de radiación de THz flexibles y de bajo costo desarrolladas por el equipo de investigación potencialmente allanan el camino para una mayor adopción de la tecnología THz y contribuyen a la comercialización de una amplia gama de aplicaciones de THz.
emisores de THz de bajo costo, flexibles y de baja potencia
"Los métodos tradicionales para generar ondas THz, como la excitación de cristales electroópticos o antenas fotoconductoras, a menudo requieren láseres caros y voluminosos de alta potencia o procesos de fabricación de dispositivos extremadamente caros y sofisticados. Los emisores THz de nuestro equipo han mostrado un mejor rendimiento en comparacióna dispositivos existentes en muchos aspectos. Al mismo tiempo, también hemos desarrollado un proceso de fabricación para producir estos nuevos emisores de THz en grandes cantidades a un bajo costo ", dijo el Dr. Wu, quien es el primer autor del estudio.
Desarrollado utilizando heteroestructuras metálicas de película delgada de 12 nanómetros de grosor, las nuevas fuentes de radiación emiten ondas THz de banda ancha con una mayor potencia de salida que un emisor de cristal electroóptico rígido estándar de 500 micras de espesor. Además, los nuevos emisores puedenser alimentado por un láser de baja potencia, lo que reduce sustancialmente el costo operativo.
El equipo de investigación también ideó una técnica de fabricación novedosa y de bajo costo para producir los emisores. Se puede depositar una gran película a escala de oblea y posteriormente cortarla en cubitos a una gran cantidad de dispositivos listos para usar, haciendo así que este método de producción sea comercialmenteEl equipo de investigación también probó su dispositivo en superficies flexibles y descubrió que su rendimiento no se vio comprometido a pesar de estar sujeto a una gran curvatura de flexión.
En adelante, el equipo planea construir un sistema de espectroscopía compacto utilizando tecnología THz basada en sus emisores de THz avanzados. Los investigadores también están buscando mejorar la emisión de THz para longitudes de onda específicas, lo que será beneficioso para una amplia gama de estudios relacionados con THzy aplicaciones. El equipo de investigación ha presentado una patente para la invención y espera trabajar con socios de la industria para explorar más a fondo varias aplicaciones de esta nueva tecnología.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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